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Was sind Aminosäuren – und welche sind wichtig für dein Wohlbefinden?
Themen dieses Blogartikels:
Inhaltsverzeichnis
- Was sind Aminosäuren?
- Aufbau und Bildung von Aminosäuren und Proteinen
- Aus Aminosäuren werden Proteine: Die Proteinbiosynthese einfach erklärt
- Nicht-proteinogene Aminosäuren
- Essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren
- Welche essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren gibt es?
- Darum braucht der Körper essentielle Aminosäuren
- Was passiert bei einem Aminosäuremangel?
- Aminosäuren über die Nahrung aufnehmen: Diese Lebensmittel sind unverzichtbar
- Vollständige und nicht vollständige Proteine
- Aminosäuren ergänzen – aber wie?
- Proteinpulver: Ist es mit Aminosäuren gleichzusetzen?
- EAA oder BCAA?
- Cofaktoren für Aminosäurestoffwechsel beachten
- Unsere Empfehlung für den Umgang mit Aminosäuren
- Quellen & Literaturverzeichnis
Was sind Aminosäuren?
Aminosäuren sind die kleinsten Bausteine der Proteine in allen Lebewesen. Man bezeichnet sie auch als „Bausteine des Lebens“. Die stickstoffhaltigen Proteinbausteine sind die Grundlage für Eiweiße, Hormone und Neurotransmitter (Botenstoffe). Auch die Zellen und das Gewebe bestehen zum Großteil aus Aminosäuren, die neben Wasser die Hauptsubstanz des menschlichen Organismus ausmachen.
Aminosäuren sind für den Transport von Nährstoffen zuständig und an vielen Stoffwechselprozessen beteiligt. Organe wie das Herz oder die Schilddrüse sind deshalb auf ausreichende Versorgung mit Aminosäuren angewiesen. Außerdem tragen Proteine unter anderem
- zur Zunahme von Knochen- und Muskelmasse,
- zum Erhalt der Muskeln,
- zu Wundheilung und Regeneration nach Verletzungen und
- zur Wiederherstellung von Gewebe wie Knochen oder Haut bei
Aufbau und Bildung von Aminosäuren & Proteinen
Chemisch gesehen sind Aminosäuren organische Verbindungen und bestehen aus einem zentralen Kohlenstoffatom (C), einer Aminogruppe (-NH2), einer Carboxylgruppe (-COOH), einem Wasserstoffatom (H) und einer Seitenkette (R). Diese Seitenkette ist jeweils unterschiedlich ausgeprägt und bestimmt, welche Eigenschaften die jeweilige Aminosäure hat.
Die Aufnahme von Aminosäuren (Resorption) erfolgt im Dünndarm. Davor werden die Proteine von Enzymen im Verdauungstrakt gespalten, sodass einzelne Aminosäuren oder kleine Gruppen in die Dünndarmzellen eintreten.
Während der Verdauung zerlegt der Körper die Proteine aus der Nahrung in 20 proteinogene Aminosäuren – das sind die Aminosäuren, die in Proteinen vorkommen. Daneben gibt es noch viele weitere Aminosäuren, die der Körper aus den proteinogenen Aminosäuren baut und im Stoffwechsel verwendet.
Aus Aminosäuren werden Proteine:
Die Proteinbiosynthese einfach erklärt
Die Proteinbiosynthese ist ein Prozess zur Bildung von körpereigenen Proteinen in deinen Zellen. Bei diesem zentralen Prozess wird aus den Bauplänen der DNA ein Protein aus Aminosäuren hergestellt. Dieser Prozess besteht aus zwei Teilen:
- Bei der Transkription, die im Zellkern stattfindet, wird die DNA in eine Art Zwischenprodukt umgewandelt, die mRNA. Diese mRNA enthält nur die Informationen für ein spezielles Protein.
- Bei der darauffolgenden Translation wird das Zwischenprodukt in ein richtiges Protein umgewandelt. Dieser zweite Schritt der Proteinsynthese geschieht im Cytosol an Ribosomen. Das sind spezielle Moleküle, die ebenfalls aus Proteinen und ribosomaler RNA bestehen.
Nicht-proteinogene Aminosäuren
Über 100 Aminosäuren sind uns bekannt, aber nur 20 kommen als proteinogene Aminosäuren in Proteinen vor. Nicht-proteinogene Aminosäuren kommen zwar nicht in Proteinen vor, können aber durch Aufnahme über die Nahrung oder Umwandlung im Körper trotzdem einen Effekt haben. Folgende Aminosäuren sind gute Beispiele dafür:
- Carnitin, eine nicht-proteinogene Aminosäure, die zum Transport
von Fettsäuren & zum Abbau in den Mitochondrien nötig ist - Homocystein, gebildet aus Methionin; erhöhte Spiegel von Homocystein können das Risiko von Gefäßerkrankungen erhöhen¹
- Taurin, ein Antioxidant mit Funktion im Nervensystem und Stoffwechsel
- Thyroxin, das Schilddrüsenhormon T4
- GABA, ein Neurotransmitter
- L-DOPA, als Vorstufe von Dopamin, Adrenalin und Noradrenalin
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Essentielle & nicht-essentielle Aminosäuren
Die 20 proteinogenen Aminosäuren unterteilt man in essentiell und nicht-essentiell:
- Essentielle Aminosäuren kann der Körper nicht selbst herstellen. Diese Aminosäuren müssen also mit der Nahrung zugeführt werden. Insgesamt gibt es je nach Quelle acht beziehungsweise neun essentielle Aminosäuren.
- Nicht-essentielle Aminosäuren kann der Körper selbst erzeugen, entweder aus Kohlenhydraten oder anderen Aminosäuren. Hiervon gibt es je nach Quelle zwölf beziehungsweise elf.
Daneben gibt es die semi-essentiellen Aminosäuren. Der Körper ist zwar grundsätzlich in der Lage, diese Aminosäuren selbst herzustellen. Allerdings kann es etwa bei Schwangeren und Kindern vorkommen, dass die Menge nicht ausreicht.
Welche essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren gibt es?
Die essentiellen Aminosäuren kann der Körper nicht selbst herstellen, sie müssen also über die Nahrung aufgenommen werden. Von den 20 proteinogenen Aminosäuren werden acht als essentiell betrachtet. Heute ist oft auch von neun Vertretern dieser Art die Rede, wenn die semi-essentielle Aminosäure Histidin dazugerechnet wird.
Die essentiellen Aminosäuren sind:
- Isoleucin
- Leucin
- Lysin
- Methionin
- Phenylalanin
- Threonin
- Tryptophan
- Valin
- Histidin als semi-essentielle Aminosäure
Das sind die zwölf nicht-essentiellen Aminosäuren:
- Alanin
- Arginin
- Asparagin
- Asparaginsäure
- Cystein
- Glutamin
- Glutaminsäure
- Glycin
- Prolin
- Selenocystein
- Serin
- Tyrosin
Darum braucht der Körper essentielle Aminosäuren
Die essentiellen Aminosäuren spielen eine wichtige Rolle im Körper des Menschen. So sind sie zum Beispiel am Aufbau von Proteinen für deine Muskeln beteiligt, tragen zu einer normalen Muskelfunktion bei und sind deshalb relevant für deine Leistungsfähigkeit. Darüber hinaus übernehmen sie weitere wichtige Funktionen in verschiedenen Prozessen im menschlichen Körper, zum Beispiel:
- Genregulation²
- Proteinaufbau
- Aufbau von Kollagen, das für Nägel, Haare und Haut wichtig ist und als die Stützsubstanz für Gewebe, Knochen und Zähne gilt
- Stärkung des Immunsystems
- Unterstützung bei der Herstellung des Hormons Adrenalin (gebildet aus Phenylalanin oder Tyrosin)
- Entgiftung des Körpers, angeregt durch schwefelhaltige Aminosäuren (Cystein, Methionin)³
- Regulation des Harnsäurestoffwechsels und des Wachstums im Kindesalter (besonders während eines Wachstumsschubs)⁴
- Energiequelle bei langer körperlicher Anstrengung
- bei längerem Fasten werden Ketonkörper aus ihnen gebildet
- Tryptophan ist Ausgangsstoff von Serotonin, einem Botenstoff, der stimmungsaufhellend wirkt und abends zum Schlafhormon Melatonin umgewandelt wird
- Methionin ist wichtig für den Methylstoffwechsel
- Cystein ist Teil von Glutathion, einem wichtigen Antioxidant
- Histidin ist wichtig im Zentrum von Enzymen für deren Funktion
Was passiert bei einem Aminosäuremangel?
Fehlt dem Körper eine Aminosäure und kann deshalb zum Beispiel ein Hormon nicht mehr ausreichend hergestellt werden, sind wichtige Körperfunktionen nicht mehr optimal gewährleistet. In der Folge kann es zu Problemen im Körper kommen.
Aminosäuren über die Nahrung aufnehmen: Diese Lebensmittel sind unverzichtbar
Alle essentiellen Aminosäuren können als Bestandteile der Nahrung aufgenommen werden. Sowohl tierische als auch pflanzliche Eiweiße, aber auch andere vegane Lebensmittel sind dafür geeignet, den Körper mit ausreichend essentiellen Aminosäuren zu versorgen.
Die Grundbausteine der Proteine sind in verschiedenen Lebensmitteln enthalten.
Die folgenden gelten als besonders gute Aminosäurequellen:
- Hülsenfrüchte
- Nüsse und Samen
- Getreide
- Grünes Gemüse
- Käse wie Gouda, Emmentaler, Edamer
- Eier
- Rindfleisch, Schweinefleisch, Hühnchen
- Lachs, Thunfisch, Kabeljau
Gut zu wissen: Für die optimale Wirkung einiger Aminosäuren müssen auch Magnesium, Vitamin B3 und Vitamin B6 in ausreichenden Mengen vorhanden sein.
Die nicht-essentiellen Aminosäuren sind nicht lebensnotwendig. Der Körper kann sie selbst aus anderen Aminosäuren oder Molekülen herstellen. Sie müssen also nur bedingt mit der Nahrung aufgenommen werden. Wie viel der Körper davon produzieren kann, hängt jedoch von der Zufuhr der Makronährstoffe ab.
Vollständige und nicht vollständige Proteine
Im Zusammenhang mit der Ernährung ist es wichtig, den Unterschied zwischen vollständigen und nicht vollständigen Proteinen zu kennen. Ein vollständiges Eiweiß enthält alle essentiellen Aminosäuren in ausreichender Menge. Wenn bei Nahrungsmitteln von einem vollständigen Aminosäureprofil gesprochen wird, so meint man damit, dass die lebenswichtigen Aminosäuren dem Körper in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden. Bei unvollständigen Eiweißen ist dies nicht der Fall.
Deshalb solltest du entweder eine Kombination unterschiedlicher unvollständiger Proteine oder vollständige Proteine zu dir nehmen. Bei einer veganen oder vegetarischen Ernährung liegen beispielsweise oftmals mehrere unvollständige Proteinquellen vor. Hier ist es ratsam, unterschiedliche pflanzliche Proteinquellen miteinander zu kombinieren, sodass insgesamt alle Aminosäuren aufgenommen werden.
Aminosäuren ergänzen – aber wie?
In manchen Lebensphasen oder bei bestimmten Ernährungsformen kann eine eiweißreiche Ernährung schwer umsetzbar sein. Wenn du dich etwa vegan oder vegetarisch ernährst, kann es sinnvoll sein, Aminosäuren zu ergänzen. Auch Leistungs- oder Freizeitsportler und Menschen, die gerade größere Anstrengungen aufgrund von Wachstumsphasen oder Krankheit erleben, können von einer Ergänzung profitieren.
Bei einer Supplementierung wird der Körper in der Eigensynthese entlastet und die ausreichende Versorgung ist sichergestellt. Allerdings gibt es einige Punkte, die du bei der Einnahme beachten solltest.
Proteinpulver: Ist es mit Aminosäuren gleichzusetzen?
Hier lautet die Antwort: ganz klar nein. Proteinpulver enthalten isolierte Proteine aus einem Nahrungsmittel. Der Körper spaltet diese Proteine genau wie andere Nahrungsproteine im Magen und Dünndarm und nimmt dann kurze Stücke und einzelne Aminosäuren auf.
Die Verwendung der Aminosäuren kann erst deutlich später stattfinden als bei der Einnahme von freien Aminosäuren. Bei einer freien Aminosäure muss nichts mehr gespalten werden, sondern sie kann direkt aufgenommen werden. Liegt der Fokus also darauf, deinen Körper mit Aminosäuren zu versorgen, haben Produkte mit freien Aminosäuren die Nase vorn.
Der Sinn von Proteinpulvern ist in erster Linie nicht, deinen Körper mit Aminosäuren zu versorgen, sondern als Nahrungsquelle mit guter Sättigung für den Muskelaufbau oder ähnliche Ziele. Für Sportler kann eine Einnahme von Proteinpulvern deshalb durchaus hilfreich sein. Wenn es rein um Aminosäuren geht, ist ein Produkt mit freien Aminosäuren die bessere Wahl. Du kannst auch beides kombinieren, solltest die Produkte dann allerdings zu unterschiedlichen Zeiten einnehmen.
EAA oder BCAA?
Bei der Zufuhr von Aminosäuren über Nahrungsergänzungsmittel gibt es viele verschiedene Möglichkeiten. Zwei grundlegend verschiedene Wege sind EAAs (Essential Amino Acids) und BCAAs (Branched-Chain Amino Acids).
- BCAAs waren lange Zeit vor allem im Sportbereich in aller Munde. Sie enthalten nur drei der acht essentiellen Aminosäuren, die jedoch aufgrund ihrer verzweigten Struktur besonders speziell sind: Valin, Leucin und Isoleucin werden weniger in der Leber, dafür mehr in anderem Gewebe wie der Muskulatur verstoffwechselt. Sportler erhoffen sich davon, den Muskelabbau zu verhindern und die Muskelermüdung hinauszuzögern. Ob die drei Aminosäuren diesen Effekt wirklich erzielen, ist allerdings umstritten.
- EAAs enthalten neben den BCAAs auch alle weiteren essentiellen Aminosäuren in einem Aminosäurekomplex. Mit der Einnahme dieses Ergänzungsmittels wird vor allem ein Gleichgewicht der Aminosäuren gefördert.
Falls du eine Antwort auf die Frage suchst, ob BCAAs oder EAAs besser sind, lautet die Antwort klar: die EAAs. Sie enthalten mehr Aminosäuren und sind somit effektiver und ausgleichender.
Cofaktoren für Aminosäurestoffwechsel beachten
Manchmal muss der Körper eine Aminosäure in eine andere umwandeln. Das ist zum Beispiel notwendig, wenn der Organismus essentielle aus nicht-essentiellen Aminosäuren herstellen muss. An diesem Aminosäurestoffwechsel ist die Transaminase beteiligt. Das ist ein Enzym, das einen speziellen Cofaktor nutzt: das Vitamin B6.
Dabei kommt jedoch nicht irgendeine Form von B6 zum Einsatz, sondern das Pyridoxalphosphat, das du auf der Rückseite von manchen Nahrungsergänzungsmitteln genannt findest. Diese Form von Vitamin B6 ist auch bei der Umwandlung zu biogenen Aminen wie Adrenalin und Dopamin wichtig. Es handelt sich um die bioaktive Form von Vitamin B6, die im Stoffwechsel wirkt.
Vitamin B6 ist also ein wichtiges Vitamin für die Umwandlung von bestimmten Aminosäuren in andere Aminosäuren. Für einzelne weitere Aufgaben der Aminosäuren werden zwar weitere Vitamine und Mineralstoffe wie Vitamin B12 benötigt, jedoch ist Vitamin B6 der Basis-Cofaktor, der in jedem EAA-Produkt enthalten sein sollte.
Unsere Empfehlung für den Umgang mit Aminosäuren
Achte bei der Einnahme von essentiellen Aminosäuren am besten auf ihre Vollständigkeit und darauf, dass bioaktives Vitamin B6 als Pyridoxal-5-Phosphat verwendet wird. An der Qualität der Rohstoffe erkennst du meist, ob ein Nahrungsergänzungsmittel gut ist oder nicht.
Für Sportler gilt: Am günstigsten ist die Einnahme von Aminosäuren direkt vor, während, oder nach dem Krafttraining. Ansonsten empfehlen wir, die Produkte nicht zusammen mit deinen Mahlzeiten einzunehmen, da in der Nahrung enthaltene Eiweiß die Aufnahme verringern können.
Wenn dich unser Beitrag motiviert hat, dein Training mit Hilfe von Vitaminen, Mikronährstoffen und Co. noch effizienter zu gestalten, warten in unserem Blog zum Thema Bewegung weitere hilfreiche Artikel auf dich.
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Dieser Artikel beruht auf sorgfältig recherchierten Quellen:
Quellen & Literaturverzeichnis
- McCully K. S. (1996). Homocysteine and vascular disease. Nature medicine, 2(4), 386–389
- Wu G. (2009). Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino acids, 37(1), 1–17
- Minich D. M., Brown B. I. (2019). A Review of Dietary (Phyto)Nutrients for Glutathione Support. Nutrients, 11(9), 2073
- Semba, Richard D. et al. (2016). Child Stunting is Associated with Low Circulating Essential Amino Acids. eBioMedicine, Volume 6, 246–252
