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Warum der Proteinshake nicht mehr ausreicht - next-Level: Aminosäuren

Proteine, auch Eiweiße genannt, gehören zu den wichtigsten Bausteinen unserer Zelle. Eiweiße sind Makromoleküle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind, welche aus den Elementen Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und manchmal Schwefel bestehen.

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Einführung

Warum der Proteinshake nicht mehr ausreicht

Proteine tragen u.a. zur Zunahme von Knochen- und Muskelmasse bei. Aminosäuren transportieren Nährstoffe und sind an vielen Stoffwechselprozessen beteiligt. Auch braucht man sie zum Erhalt der Muskeln und für die Wundheilung nach Verletzungen, um Gewebe wie Knochen oder Haut wiederherstellen zu können. Organe wie das Herz, die Haut und die Schilddrüse, sind auf ausreichende Versorgung mit Aminosäuren angewiesen.

Das solltest du wissen:
• Aminosäuren sind die kleinsten Bausteine der Proteine und werden auch als „die Bausteine des Lebens“ bezeichnet
• Man unterscheidet zwischen essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren
• Auch z.B. Hormone und Neurotransmitter sind aus Aminosäuren aufgebaut
• Aminosäuren machen neben Wasser die Hauptsubstanz des menschlichen Organismus aus

Inhaltsverzeichnis

• Was sind Aminosäuren?
• Die Proteinsynthese, kurz und einfach erklärt
• Essentielle Aminosäuren
• Nicht-essentielle Aminosäuren
• Nicht-proteinogene Aminosäuren
• Aminosäuren ergänzen - aber wie?
• Unsere Empfehlung

Was sind Aminosäuren?

Aminosäuren sind die kleinsten Bausteine der Eiweiße und werden auch als „die Bausteine des Lebens“ bezeichnet. Sie bilden Proteine für den Gewebeaufbau und machen neben Wasser die Hauptsubstanz des menschlichen Organismus aus. Chemisch gesehen bestehen sie aus einem zentralen Kohlenstoffatom (C), einer Aminogruppe (-NH2), einer Carboxylgruppe (-COOH), einem Wasserstoffatom (H) und einer unterschiedlich ausgeprägten Seitenkette (R), welche die jeweilige Aminosäure ausmacht. Aminosäuren sind stickstoffhaltige Bausteine, aus denen z.B. Proteine, also Eiweiße, Hormone und Neurotransmitter (Botenstoffe) aufgebaut sind. Auch die Zellen und Gewebe bestehen zum Großteil aus Aminosäuren.

Man unterscheidet zwischen essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren. Essentielle Aminosäuren können vom Körper nicht selbst hergestellt werden, sie müssen also mit der Nahrung zugeführt werden. Insgesamt gibt es acht (bzw. 9) essentielle Aminosäuren. Nicht essentielle Aminosäuren kann der Körper selbst erzeugen, entweder aus Kohlenhydraten oder anderen Aminosäuren. Hiervon gibt es zwölf (bzw. 11). Während der Verdauung zerlegt der Körper Proteine aus der Nahrung in die 20 proteinogenen Aminosäuren. Das sind die Aminosäuren, die in Proteinen vorkommen. Neben diesen gibt es viele weitere, die der Körper aus den proteinogenen Aminosäuren baut und im Stoffwechsel verwendet. Die Resorption, also die Aufnahme von Aminosäuren, erfolgt im Dünndarm. Davor werden die Proteine von Enzymen im Verdauungstrakt gespalten, sodass einzelne Aminosäuren oder kleine Gruppen in die Dünndarmzellen eintreten.

Kommen wir zur qualitativen Einteilung von Proteinen: Es gibt hierbei vollständige und nicht vollständige Proteine. Ein vollständiges Protein enthält alle essentiellen Aminosäuren in ausreichender Menge, bei unvollständigen Proteinen ist dies nicht der Fall. So sollte man entweder auf eine Kombination unterschiedlicher unvollständiger Proteine oder aber auf die Aufnahme vollständiger Proteinen achten.

Die Proteinbiosynthese, kurz und einfach erklärt

Die Proteinbiosynthese ist ein Prozess zur Bildung von Proteinen in Zellen. Bei diesem zentralen Prozess wird aus den Bauplänen der DNA ein Protein aus Aminosäuren hergestellt. Dieser Prozess besteht aus zwei Teilen: der Transkription und der Translation. Bei der Transkription, welche im Zellkern stattfindet, wird die DNA in eine Art Zwischenprodukt umgewandelt, in die mRNA. Diese mRNA enthält dann nur die Informationen für ein spezielles Protein. Bei der darauf folgenden Translation wird dieses Zwischenprodukt dann in ein richtiges Protein umgewandelt. Dieser zweite Teil der Proteinsynthese geschieht im Cytosol an Ribosomen. Das sind spezielle Moleküle, die ebenfalls aus Proteinen und RNA bestehen.

Essentielle Aminosäuren

Wie oben schon geschrieben, gibt es essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren. Essentielle Aminosäuren kann der Körper nicht selbst herstellen, sie müssen also über die Nahrung zugeführt werden. Von den 20 proteinogenen Aminosäuren gibt es acht, bzw. neun, die man als essentiell betrachtet. Die acht essentiellen Aminosäuren sind: Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin und Histidin als semi-essentielle Aminosäure. Fehlt eine dieser Aminosäuren, kann es zu deutlichen Problemen im Körper kommen.

Essentielle Aminosäuren übernehmen wichtige Funktionen im menschlichen Körper. So sind sie zum Beispiel am Aufbau von Muskelproteinen und weiteren Proteinarten beteiligt und tragen zu einer normalen Muskelfunktion bei. Essentielle Aminosäuren haben weitere wichtige Funktionen im menschlichen Körper.

Hier ein paar Beispiele:
• Aminosäuren spielen auch in der Genregulation eine Rolle[1]
• Sie spielen eine zentrale Rolle beim Proteinaufbau und beim Aufbau von Kollagen, welches für gesunde Nägel, Haare und Haut verantwortlich ist und als die Stütz-Substanz für Gewebe, Knochen und Zähne gilt
• Sie sind wichtig für ein starkes Immunsystem und sind u.a. an der Herstellung des Hormons Adrenalin (gebildet aus Phenylalanin oder Tyrosin) beteiligt
• Die Entgiftung des Körpers wird durch schwefelhaltige Aminosäuren (Cystein, Methionin) angeregt[2]
• Sie sind wichtig für die Regulation des Harnsäurestoffwechsels und für das Wachstum im Kindesalter (besonders während eines Wachstumsschubs)
• Bei langer körperlicher Anstrengung dienen sie als Energiequelle und bei längerem Fasten werden Ketonkörper aus ihnen gebildet

• Die Aminosäure Tryptophan ist Ausgangsstoff von Serotonin, einem Botenstoff, welcher stimmungsaufhellend wirkt und abends zu Melatonin, dem Schlafhormon, umgewandelt wird
• Methionin ist wichtig für den Methylstoffwechsel, da aus dieser Aminosäure das SAMe gebildet wird
• Cystein ist Teil von Glutathion, einem wichtigen Antioxidant
• Histidin ist wichtig im Zentrum von Enzymen für deren Funktion

Für die optimale Wirkung einiger Aminosäuren müssen auch Magnesium, Vitamin B3 und Vitamin B6 in ausreichenden Mengen vorhanden sein.

Essentielle Aminosäuren in der Nahrung

Alle essentiellen Aminosäuren können mit der Nahrung aufgenommen werden. Sowohl tierische als auch pflanzliche, vegane Ernährung, ist dafür geeignet, den Körper mit ausreichend essentiellen Aminosäuren zu versorgen. Hier ein paar Beispiele für besonders gute Aminosäurequellen:

• Hülsenfrüchte
• Nüsse und Samen
• Getreide
• Grünes Gemüse
• Käse, wie z.B. Gouda, Emmentaler, oder Edamer
• Eier
• Rindfleisch, Schweinefleisch, Hühnchen
• Lachs, Thunfisch, Kabeljau

Bei einer veganen oder vegetarischen Ernährung liegen oftmals mehrere unvollständige Proteinquellen vor. Hier ist es ratsam, unterschiedliche pflanzliche Proteinquellen miteinander zu kombinieren, sodass insgesamt alle Aminosäuren aufgenommen werden. Wenn bei Nahrungsmitteln von einem vollständigen Aminosäureprofil gesprochen wird, so meint man damit, dass die lebenswichtigen (essentiellen) Aminosäuren dem Körper in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden.

Nicht-essentielle Aminosäuren

Nicht-essentielle Aminosäuren sind nicht lebensnotwendig und können vom Körper selbst hergestellt werden - aus anderen Aminosäuren oder anderen Molekülen. Sie müssen daher nur bedingt mit der Nahrung aufgenommen werden. Das Ausmaß ihrer Produktion hängt lediglich von der Zufuhr mit Makronährstoffen ab. Wenn dem Körper eine Aminosäure fehlt, bzw. wenn aufgrund dessen ein aus ihr gebildeter Stoff, wie z.B. ein Hormon, nicht mehr ausreichend hergestellt wird, so sind wichtige Körperfunktionen nicht mehr optimal gewährleistet.

Nicht-proteinogene Aminosäuren

Über 100 Aminosäuren sind uns bekannt, aber nur 20 kommen in Proteinen vor. Wie geht denn das?

Neben der Synthese von Proteinen haben Aminosäuren noch weitere Funktionen. Nicht-proteinogene Aminosäuren kommen zwar nicht in Proteinen vor, können aber - entweder durch Aufnahme über die Nahrung oder Umwandlung im Körper - trotzdem einen Effekt haben. Beispiele sind:

• Carnitin, eine 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 erhöhen
• 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

Aminosäuren ergänzen - aber wie?

“Durch die MITOcare Aminosäuren Sport kann ich mein Training noch effektiver gestalten. Meine Muskeln werden optimal mit allen essentiellen Aminosäuren versorgt. Seit ich sie in meinen Alltag integriert habe, habe ich selbst in starken Trainingsphasen mehr Energie.”
- Quirin Moll, Profifußballer, TSV 1860 München

Aminosäuren zu ergänzen kann durchaus Sinn ergeben, beispielsweise bei vegetarischer oder veganer Ernährung, als Leistungs- oder Freizeitsportler, in Zeiten größerer Anstrengung (Wachstumsphasen, Krankheit). Eine umfassende eiweißreiche Ernährung kann in manchen Lebensphasen, oder für manche Ernährungsformen, schwierig umsetzbar sein. Bei einer Supplementierung wird der Körper in der Eigensynthese entlastet und die ausreichende Versorgung ist sichergestellt. Bei der Einnahme ist aber die ein oder andere Sache zu beachten.

Ist Proteinpulver mit Aminosäuren gleichzusetzen?

Hier lautet die Antwort: ganz klar nein. Proteinpulver enthalten isolierte Proteine aus einem Nahrungsmittel. Der Körper spaltet diese Proteine genau wie normale 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. Hier muss nichts mehr gespalten werden, sondern die Aminosäuren können direkt aufgenommen werden. Liegt der Fokus also auf Aminosäuren, haben freie Aminosäuren die Nase auf jeden Fall vorne.

Der Sinn von Proteinpulvern ist in erster Linie eigentlich nicht die Versorgung mit Aminosäuren, sondern meist die Verwendung als Nahrungsquelle mit besserer Sättigung, für Muskelaufbau oder Ähnliches. In diesem Bereich kann eine Einnahme von Proteinpulvern durchaus hilfreich sein. Wenn es um Aminosäuren geht, dann ist aber klar ein Produkt mit freien Aminosäuren die bessere Wahl. Beides in Kombination ist natürlich auch möglich, allerdings zu getrennten Zeiten.

Bei der Zufuhr von Aminosäuren über Nahrungsergänzung findet sich eine ganze Menge unterschiedlicher Möglichkeiten. Zwei grundlegend unterschiedliche Nahrungsergänzungsmittel sind EAA's und BCAA's. Welches dieser beiden Möglichkeiten ergibt mehr Sinn?

EAA vs. BCAA

BCAA bedeutet übersetzt Branched-Chain Amino Acids. EAA bedeutet hingegen Essential Amino Acids, also essentielle Aminosäuren. BCAA's waren eine Zeit lang in aller Munde, vor allem im Sportbereich. Sie enthalten nur 3 der 8 essentiellen Aminosäuren, dabei aber spezielle Aminosäuren, die in ihrer Struktur verzweigt sind. Diese drei Aminosäuren sind Valin, Leucin und Isoleucin und werden weniger in der Leber, dafür mehr in anderen Geweben verstoffwechselt. Dazu gehört zum Beispiel das Muskelgewebe. Erhoffte Effekte sind Muskelabbau zu verhindern und die Muskelermüdung hinauszuzögern. Inwiefern die 3 Aminosäuren das erreichen, ist umstritten.

EAA's enthalten alle 8 essentiellen Aminosäuren in einem Aminosäurenkomplex und somit auch die BCAA's mit 5 zusätzlichen Aminosäuren. So wird vor allem ein Gleichgewicht der Aminosäuren gefördert. Die Antwort auf die Frage, was denn nun zu empfehlen sei, ist klar: EAA's. Diese enthalten mehr Aminosäuren und sind somit effektiver und ausgleichender.

Das Thema EAA vs BCAA ist geklärt, allerdings bleiben trotzdem noch die Fragen nach Cofaktoren des Aminosäurestoffwechsels.

Cofaktoren des Aminosäurestoffwechsels
Hier tauchen wir ein wenig in die Biochemie ein, also in den Stoffwechsel der Zellen: Wenn eine Aminosäure in eine andere Aminosäure umgewandelt werden soll, macht das eine Transaminase, das ist ein spezielles Enzym. Jede Transaminase benutzt einen speziellen Cofaktor: Vitamin B6.

Dabei wird nicht nur irgendeine Form von B6 verwendet, sondern das Pyridoxalphosphat. Diese Form von Vitamin B6 ist auch bei der Umwandlung zu biogenen Aminen (zum Beispiel Adrenalin und Dopamin) wichtig. Das findest du auch auf der Rückseite von manchen Nahrungsergänzungsmitteln. Es ist die bioaktive Form von Vitamin B6, die im Stoffwechsel wirkt. Vitamin B6 ist also ein wichtiges Vitamin für die Umwandlung von Aminosäuren ineinander. Diese Umwandlung brauchen wir zum Beispiel, wenn wir nicht-essentielle Aminosäuren aus essentiellen Aminosäuren herstellen.

Für einzelne weitere Funktionen der Aminosäuren werden zwar auch 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

Bei der Einnahme von essentiellen Aminosäuren achte am besten auf die Vollständigkeit und die Verwendung von bioaktivem Vitamin B6 als Pyridoxal-5-Phosphat. Hier erkennst du meistens ein gutes Nahrungsergänzungsmittel - an der Qualität der Rohstoffe.

Wir setzen bei unseren Vitaminen und Mineralstoffen auf eine Form, die sowohl gut verträglich, als auch bioaktiv ist. Unser Aminosäuren-Basisprodukt ist die „Essentielle Aminos“. Hier sind alle essentiellen Aminosäuren und Pyridoxal-5-Phosphat enthalten. Dieses Produkt ist als vegane Proteinquelle geeignet.

Speziell für Sportler und für Personen mit besonders hohem Anspruch haben wir das „Aminosäuren Sport“ entwickelt, welches sogar 14 Aminosäuren und dazu die bioaktiven Formen von Vitamin B6, B12, Thiamin und Folsäure enthält. Außerdem ist Zink und Vitamin D für die Unterstützung des Immunsystems enthalten. Ein weiterer Pluspunkt ist das Kreatin, welches gerade Kraftsportler gerne einnehmen.

Direkt vor, während, oder nach dem Krafttraining, ist die Einnahme der Aminosäuren am günstigsten, gerade für Sportler. Ansonsten empfehlen wir die Produkte nicht zu Mahlzeiten einzunehmen, da das Protein in der Nahrung die Aufnahme verringern kann. Damit kannst du loslegen. Wir wünschen dir viel Erfolg!

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Literaturverzeichnis

[1]: Wu G. (2009). Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino acids, 37(1), 1–17. https://doi.org/10.1007/s00726-009-0269-0

[2]: Minich D. M., Brown B. I. (2019). A Review of Dietary (Phyto)Nutrients for Glutathione Support. Nutrients, 11(9), 2073. https://doi.org/10.3390/nu11092073