Aminosäuren: Grundbausteine der Proteine und funktionelle Stoffwechselverbindungen

Aminosäuren sind organische stickstoffhaltige Verbindungen und die Grundbausteine der Proteine. Proteinogene Aminosäuren (Aminosäuren, die in körpereigene Proteine eingebaut werden) besitzen mindestens eine Aminogruppe und eine Carboxygruppe. Ihre unterschiedlichen chemischen und physiologischen Eigenschaften werden vor allem durch die jeweilige Seitenkette bestimmt. Diese beeinflusst unter anderem die elektrische Ladung, Wasserlöslichkeit, Reaktionsfähigkeit und räumliche Anordnung der Aminosäure innerhalb eines Proteins.

Der menschliche Organismus verwendet 20 proteinogene Aminosäuren für die Bildung einer Vielzahl struktureller und funktioneller Proteine. Hierzu gehören unter anderem Muskelproteine, Kollagen, Enzyme, Transportproteine, Rezeptoren, Peptidhormone und Immunglobuline (Antikörper). Die Reihenfolge der Aminosäuren in einer Proteinkette bestimmt deren dreidimensionale Struktur und damit ihre biologische Funktion.

Aminosäuren sind jedoch nicht ausschließlich Proteinbausteine. Zahlreiche Aminosäuren wirken als eigenständige Stoffwechselverbindungen oder dienen als Ausgangssubstanzen für Neurotransmitter (Botenstoffe des Nervensystems), Hormone, Nukleotide, Gallensäuren, Kreatin, Carnitin, Glutathion und weitere biologisch aktive Substanzen. Sie beteiligen sich zudem an der Regulation des Zellwachstums, des Stickstoffhaushalts, des Säure-Basen-Haushalts, der Immunfunktion und des Energiestoffwechsels.

In natürlichen Proteinen liegen Aminosäuren überwiegend in der L-Form vor. Daneben existieren zahlreiche nicht-proteinogene Aminosäuren, die nicht unmittelbar in Proteine eingebaut werden, aber wichtige Funktionen im Stoffwechsel übernehmen. Dazu gehören beispielsweise Ornithin und Citrullin als Zwischenprodukte des Harnstoffzyklus.

Essentielle, semi-essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren

Die ernährungsphysiologische Klassifikation richtet sich danach, ob und in welchem Umfang der menschliche Organismus eine Aminosäure selbst synthetisieren kann. Dabei bedeutet „nicht-essentiell“ nicht, dass eine Aminosäure physiologisch unwichtig oder entbehrlich ist. Der Begriff beschreibt lediglich, dass unter normalen Stoffwechselbedingungen eine ausreichende körpereigene Bildung möglich ist.

Die Zuordnung einzelner Aminosäuren ist nicht in jeder Lebensphase und klinischen Situation gleich. Arginin kann beispielsweise während des Wachstums oder bei Frühgeborenen bedingt unentbehrlich sein. Cystein wird aus der essentiellen Aminosäure Methionin und Tyrosin aus der essentiellen Aminosäure Phenylalanin gebildet. Eine unzureichende Verfügbarkeit der jeweiligen Ausgangsaminosäure kann deshalb auch die Synthese der daraus entstehenden Aminosäure begrenzen.

Bei schwerer Erkrankung, systemischer Entzündung, ausgeprägten Verletzungen oder hohem Gewebeaufbau kann der Verbrauch einer grundsätzlich synthetisierbaren Aminosäure die körpereigene Neubildung übersteigen. Die Einteilung in essentiell und nicht-essentiell beschreibt daher keine unveränderliche Stoffeigenschaft, sondern das Verhältnis zwischen Bedarf, Synthesekapazität und tatsächlicher Verfügbarkeit.

Proteinsynthese, Proteinumsatz und Aminosäurenpool

Der menschliche Körper unterliegt einem kontinuierlichen Proteinumsatz. Körpereigene Proteine werden fortlaufend abgebaut und neu gebildet. Die dabei freigesetzten Aminosäuren können erneut für die Proteinsynthese oder für andere Stoffwechselwege verwendet werden. Gleichzeitig gehen Aminosäuren durch Oxidation, Ausscheidung, Hautabschilferung, Darmsekrete und weitere physiologische Prozesse verloren und müssen durch die Ernährung ersetzt werden.

Die freien Aminosäuren im Blut und in den Zellen bilden einen kleinen, dynamischen Aminosäurenpool. Dieser wird durch die Verdauung von Nahrungsproteinen, den Abbau körpereigener Proteine und die Synthese nicht-essentieller Aminosäuren gespeist. Aus diesem Pool entnehmen die Gewebe die jeweils benötigten Aminosäuren.

Im Gegensatz zu Kohlenhydraten und Fetten besitzt der Körper keine spezifische Speicherform für überschüssige Aminosäuren. Aminosäuren, die nicht für die Proteinsynthese oder andere Stoffwechselprozesse benötigt werden, werden abgebaut. Dabei wird zunächst die stickstoffhaltige Aminogruppe entfernt. Das entstehende Ammoniak wird vor allem in der Leber über den Harnstoffzyklus in Harnstoff umgewandelt und anschließend überwiegend über die Nieren ausgeschieden.

Die verbleibenden Kohlenstoffgerüste können zur Energiegewinnung, zur Glucoseneubildung oder zur Bildung von Ketonkörpern und Fettsäuren verwendet werden. Eine dauerhaft hohe Aminosäurenzufuhr führt daher nicht zu einer gezielten Speicherung von Aminosäuren, sondern zu einem gesteigerten Aminosäureabbau und einer erhöhten Stickstoffausscheidung.

Synthese

Nicht-essentielle und semi-essentielle Aminosäuren können aus Zwischenprodukten des Kohlenhydrat-, Citratzyklus- und Aminosäurenstoffwechsels gebildet werden. Ein zentraler Mechanismus ist die Transaminierung (Übertragung einer Aminogruppe auf eine andere Verbindung). Auf diese Weise können Aminogruppen zwischen verschiedenen Kohlenstoffgerüsten übertragen und neue Aminosäuren synthetisiert werden.

Die Synthesekapazität hängt von der Verfügbarkeit geeigneter Ausgangsverbindungen, einer ausreichenden Energiezufuhr und der Funktion von Leber, Nieren, Muskulatur und weiteren Geweben ab. Darüber hinaus werden für zahlreiche Reaktionen Mikronährstoffe als Cofaktoren benötigt. Hierzu gehört insbesondere Vitamin B6, das an verschiedenen Reaktionen des Aminosäurenstoffwechsels beteiligt ist.

Bei unzureichender Energiezufuhr werden Aminosäuren verstärkt zur Energiegewinnung herangezogen. Dadurch stehen weniger Aminosäuren für die Synthese von Körperproteinen zur Verfügung. Eine bedarfsgerechte Proteinversorgung setzt deshalb auch eine ausreichende Energiezufuhr voraus.

Resorption

Nahrungsproteine können nicht als intakte Makromoleküle aufgenommen werden. Ihre Verdauung beginnt im Magen, wo Salzsäure die Proteinstruktur verändert und das Enzym Pepsin die Proteine in kleinere Peptide spaltet. Im Dünndarm werden diese durch proteolytische Enzyme (eiweißspaltende Enzyme) der Bauchspeicheldrüse sowie durch Peptidasen der Dünndarmschleimhaut weiter zerlegt.

Am Ende der Verdauung liegen freie Aminosäuren sowie Di- und Tripeptide aus zwei beziehungsweise drei Aminosäuren vor. Freie Aminosäuren werden über spezifische, teilweise natriumabhängige Transportsysteme in die Enterozyten (Zellen der Dünndarmschleimhaut) aufgenommen. Di- und Tripeptide gelangen überwiegend über einen speziellen Peptidtransporter in die Zellen und werden dort größtenteils in freie Aminosäuren gespalten.

Die Resorption erfolgt hauptsächlich im Dünndarm. Ihre Effizienz kann durch Erkrankungen der Darmschleimhaut, eine exokrine Pankreasinsuffizienz (unzureichende Bildung von Verdauungsenzymen durch die Bauchspeicheldrüse), ausgedehnte Dünndarmresektionen, chronische Entzündungen oder eine stark beschleunigte Darmpassage beeinträchtigt werden.

Transport und Verteilung

Nach der Resorption gelangen die Aminosäuren über die Pfortader zunächst zur Leber. Dort werden sie für die Synthese von Plasmaproteinen, Enzymen und weiteren Stoffwechselprodukten verwendet, umgewandelt, abgebaut oder an den systemischen Kreislauf abgegeben.

Die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin werden im Vergleich zu vielen anderen Aminosäuren weniger ausgeprägt in der Leber verstoffwechselt. Ein wesentlicher Teil ihres Abbaus erfolgt in der Skelettmuskulatur. Diese Besonderheit ist einer der Gründe für ihre Bedeutung im Muskelstoffwechsel.

Der Transport in die verschiedenen Gewebe erfolgt über spezialisierte Aminosäuretransporter. Mehrere Aminosäuren können dabei dasselbe Transportsystem nutzen und miteinander konkurrieren. Dies betrifft sowohl die Aufnahme aus dem Darm als auch den Transport in Zellen und über die Blut-Hirn-Schranke (Grenzschicht zwischen Blutkreislauf und Gehirn).

Plasmakonzentrationen einzelner Aminosäuren werden durch Nahrungsaufnahme, Fastendauer, Muskelmasse, hormonelle Regulation, körperliche Aktivität, Entzündung, Organfunktion und Arzneimittel beeinflusst. Eine einzelne Messung der Plasmaaminosäuren erlaubt daher in der Regel keine isolierte Beurteilung der langfristigen Versorgung.

Funktionen

Aminosäuren übernehmen sowohl gemeinsame Funktionen als Bestandteile von Proteinen als auch spezifische Aufgaben im Stoffwechsel. Ihre biologische Wirkung hängt von der jeweiligen Aminosäure, ihrer Konzentration, dem Gewebe und der aktuellen Stoffwechselsituation ab.

• Aufbau und Erhalt von Körpergewebe: Aminosäuren werden für Muskulatur, Haut, Schleimhäute, Bindegewebe, Knochenmatrix und Organgewebe benötigt.
• Bildung funktioneller Proteine: Enzyme, Rezeptoren, Transportproteine, Gerinnungsfaktoren, Peptidhormone und Immunglobuline bestehen aus Aminosäuren.
• Regulation der Proteinsynthese: Einzelne Aminosäuren wirken als Stoffwechselsignale. Leucin aktiviert beispielsweise Signalwege, die an der Muskelproteinsynthese beteiligt sind.
• Stickstofftransport: Glutamin und Alanin transportieren Stickstoff zwischen verschiedenen Geweben und unterstützen dessen sichere Verwertung und Ausscheidung.
• Energieversorgung: Aminosäuren können bei Fasten, körperlicher Belastung oder unzureichender Energiezufuhr zur Energiegewinnung und zur Glucoseneubildung verwendet werden.
• Neurotransmittersynthese: Tryptophan dient als Ausgangssubstanz für Serotonin und Melatonin, Tyrosin für Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin und Histidin für Histamin.
• Hormonbildung: Tyrosin ist an der Bildung der Schilddrüsenhormone beteiligt.
• Antioxidative Schutzsysteme: Cystein, Glycin und Glutaminsäure sind Bestandteile von Glutathion, einem wichtigen intrazellulären antioxidativen Schutzsystem.
• Bildung von Stickstoffmonoxid: Arginin ist Ausgangssubstanz für Stickstoffmonoxid, das unter anderem an der Regulation der Gefäßweite beteiligt ist.
• Kreatinsynthese: Arginin, Glycin und Methionin werden für die Bildung von Kreatin benötigt, das insbesondere im Muskel- und Energiestoffwechsel eine Rolle spielt.
• Säure-Basen-Haushalt: Aminosäuren und ihre Stoffwechselprodukte tragen zur Bindung und Ausscheidung von Säuren und Basen bei.
• Immunfunktion und Wundheilung: Eine ausreichende Aminosäurenverfügbarkeit ist Voraussetzung für die Bildung von Immunzellen, Antikörpern, Akutphaseproteinen und neuem Gewebe.

Mangelsymptome

Ein isolierter ernährungsbedingter Mangel an nur einer Aminosäure ist bei einer abwechslungsreichen Mischkost selten. Klinisch relevant ist häufiger eine unzureichende Zufuhr von Gesamtprotein und damit mehrerer essentieller Aminosäuren. Auch eine ungünstige Aminosäurenzusammensetzung der Nahrung, eine eingeschränkte Verdauung oder Resorption, ein erhöhter Bedarf oder gesteigerte Verluste können die Verfügbarkeit begrenzen.

Fehlt eine essentielle Aminosäure in ausreichender Menge, wird sie zur limitierenden Aminosäure. Sie begrenzt die Proteinsynthese, selbst wenn alle übrigen Aminosäuren in ausreichender Menge vorliegen. Die nicht für die Proteinsynthese verwendbaren Aminosäuren werden dann vermehrt abgebaut.

Mögliche Folgen einer ausgeprägten Protein- und Aminosäurenunterversorgung sind:

• Abnahme der Muskelmasse und Muskelkraft
• Negative Stickstoffbilanz mit einem höheren Stickstoffverlust als einer Stickstoffaufnahme
• Verzögerte Wundheilung und Geweberegeneration
• Beeinträchtigte Immunfunktion und erhöhte Infektanfälligkeit
• Verminderte Synthese von Enzymen, Transportproteinen und Plasmaproteinen
• Wachstums- und Entwicklungsstörungen bei Kindern und Jugendlichen
• Verminderte körperliche Leistungsfähigkeit und verlängerte Rekonvaleszenz (Erholungsphase nach einer Erkrankung)
• Ödeme bei schwerem Proteinmangel infolge verminderter Konzentrationen bestimmter Plasmaproteine

Die klinischen Symptome sind meist unspezifisch und werden zusätzlich von Energieversorgung, Grunderkrankung, Entzündungsaktivität und Mikronährstoffstatus beeinflusst.

Risikogruppen

Ein erhöhter Bedarf oder ein erhöhtes Risiko für eine unzureichende Aminosäurenversorgung besteht insbesondere bei:

• Säuglingen, Kindern und Jugendlichen aufgrund des hohen Bedarfs für Wachstum und Gewebeaufbau
• Schwangeren und Stillenden aufgrund der zusätzlichen Anforderungen durch fetales Wachstum und Milchbildung
• Älteren Menschen aufgrund verminderter Energie- und Proteinaufnahme, Kau- und Schluckstörungen, Multimorbidität (gleichzeitiges Vorliegen mehrerer chronischer Erkrankungen) sowie einer verminderten anabolen Reaktion der Muskulatur
• Patienten mit Mangelernährung oder länger anhaltender unzureichender Nahrungsaufnahme
• Patienten mit Tumorerkrankungen, schweren Infektionen, Verbrennungen, Traumata oder nach größeren Operationen
• Patienten mit chronisch-entzündlichen Erkrankungen und anhaltend kataboler Stoffwechsellage
• Patienten mit Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, Malabsorption (unzureichender Aufnahme von Nährstoffen aus dem Darm), Kurzdarmsyndrom (unzureichende Aufnahme von Nährstoffen und Flüssigkeit infolge eines stark verkürzten oder funktionell eingeschränkten Dünndarms) oder exokriner Pankreasinsuffizienz (unzureichende Funktion der Bauchspeicheldrüse, insbesondere mit verminderter Bildung von Verdauungsenzymen)
• Patienten mit erhöhten gastrointestinalen oder renalen Verlusten (Ausscheidungen über den Magen-Darm-Trakt oder die Nieren)
• Patienten unter enteraler oder parenteraler Ernährung, wenn Zusammensetzung oder tatsächlich verabreichte Menge den Bedarf nicht decken
• Menschen mit stark restriktiver oder einseitiger Ernährung (Nährstoffzufuhr über den Magen-Darm-Trakt oder unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts direkt über die Vene), Essstörungen oder ungünstiger Auswahl pflanzlicher Proteinquellen
• Personen mit sehr hoher körperlicher Belastung, sofern Energie- und Proteinzufuhr nicht an den Verbrauch angepasst sind

Bei Nieren- und Lebererkrankungen kann sowohl eine unzureichende als auch eine übermäßige Aminosäuren- und Proteinzufuhr problematisch sein. Die Zufuhr muss deshalb an Erkrankungsstadium, Stoffwechsellage, Dialyseverfahren und therapeutisches Ziel angepasst werden.

Nebenwirkungen

Aminosäuren in der natürlichen Lebensmittelmatrix sind bei bedarfsgerechter Ernährung grundsätzlich physiologische Bestandteile der Nahrung. Davon zu unterscheiden ist die hochdosierte Einnahme einzelner freier Aminosäuren oder konzentrierter Aminosäurengemische.

Freie Aminosäuren werden schneller aufgenommen als proteinreiche Lebensmittel und können kurzfristig hohe Konzentrationen im Blut verursachen. Hohe Einzeldosen können unter anderem gastrointestinale Beschwerden wie Übelkeit, Bauchschmerzen oder Diarrhoe (Durchfall) hervorrufen. Darüber hinaus können einzelne Aminosäuren gemeinsame Transportwege beeinflussen und dadurch die Aufnahme, Gewebeverteilung oder Verstoffwechselung anderer Aminosäuren verändern.

Eine langfristige, unausgewogene Zufuhr einzelner Aminosäuren kann zu Aminosäurenungleichgewichten führen. Besonders kritisch können hohe Dosierungen bei eingeschränkter Nieren- oder Leberfunktion, Störungen des Harnstoffzyklus, angeborenen Aminosäurenstoffwechselstörungen sowie während Schwangerschaft und Stillzeit sein.

Bei der parenteralen Ernährung müssen Aminosäurenmenge und Aminosäurenmuster an Alter, Erkrankung, Organfunktion und katabole Stoffwechsellage angepasst werden. Eine parenterale Zufuhr umgeht die regulierenden Verdauungs- und Resorptionsprozesse des Magen-Darm-Trakts und erfordert deshalb eine besonders sorgfältige Dosierung und Überwachung.

Interaktionen (Wechselwirkungen)

Interaktionen zwischen Aminosäuren können auf Ebene der intestinalen Resorption, des Zelltransports, der Blut-Hirn-Schranke und des Stoffwechsels auftreten. Insbesondere strukturell ähnliche Aminosäuren nutzen teilweise gemeinsame Transportsysteme.

Die großen neutralen Aminosäuren Leucin, Isoleucin, Valin, Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan konkurrieren unter anderem um den Transport über die Blut-Hirn-Schranke. Eine stark erhöhte Zufuhr einer einzelnen Aminosäure kann deshalb theoretisch die Aufnahme anderer Aminosäuren in das Gehirn beeinflussen.

Auch Interaktionen mit Arzneimitteln sind möglich. Levodopa (L-Dopa), das zur Behandlung der Parkinson-Krankheit eingesetzt wird, nutzt im Darm und an der Blut-Hirn-Schranke Transportwege, die auch von großen neutralen Aminosäuren verwendet werden. Proteinreiche Mahlzeiten können daher bei einzelnen Patienten die Aufnahme und Wirkung von Levodopa beeinträchtigen. In solchen Fällen kann eine individuell geplante zeitliche Verteilung der Proteinzufuhr erforderlich sein.

Bei angeborenen Stoffwechselerkrankungen können einzelne Aminosäuren oder ihre Stoffwechselprodukte toxisch wirken. Bei Phenylketonurie muss beispielsweise die Phenylalaninzufuhr kontrolliert und an die individuelle Stoffwechsellage angepasst werden. Nahrungsergänzungsmittel und proteinreiche Spezialprodukte sind deshalb auf ihre Aminosäurenzusammensetzung zu prüfen.

Versorgungssituation

Die Aminosäurenversorgung wird in der ernährungsmedizinischen Praxis überwiegend anhand der Gesamtproteinzufuhr, der Proteinqualität, der Energiezufuhr und des klinischen Ernährungszustands beurteilt. Für die einzelnen essentiellen Aminosäuren bestehen im deutschsprachigen Referenzwertsystem in der Regel keine eigenständigen Zufuhrreferenzwerte für die allgemeine Bevölkerung.

Eine ausreichende Gesamtproteinzufuhr bedeutet nicht automatisch, dass jede essentielle Aminosäure in optimaler Menge verfügbar ist. Entscheidend sind zusätzlich:

• Aminosäurenmuster: Anteil und Verhältnis der essentiellen Aminosäuren im Nahrungsprotein
• Verdaulichkeit: Ausmaß, in dem ein Protein enzymatisch aufgeschlossen und resorbiert werden kann
• Bioverfügbarkeit: Anteil der aufgenommenen Aminosäuren, der dem Stoffwechsel tatsächlich zur Verfügung steht
• Energiezufuhr: Bei Energiemangel werden Aminosäuren verstärkt oxidiert und stehen weniger für die Proteinsynthese zur Verfügung
• Verteilung der Proteinzufuhr: Menge und Verteilung auf die einzelnen Mahlzeiten können insbesondere bei älteren Menschen und im Muskelaufbau relevant sein
• Krankheitsbedingte Veränderungen: Entzündung, Organfunktionsstörungen, Malabsorption und erhöhte Verluste verändern Bedarf und Verwertung

Die Proteinqualität kann mithilfe verschiedener Bewertungssysteme beschrieben werden. Der Aminosäurenscore setzt den Gehalt der essentiellen Aminosäuren eines Proteins in Beziehung zu einem Referenzmuster. Weiterentwickelte Verfahren beziehen zusätzlich die Verdaulichkeit der einzelnen Aminosäuren ein.

Plasmakonzentrationen einzelner Aminosäuren können bei bestimmten angeborenen Stoffwechselerkrankungen, schweren Organfunktionsstörungen oder speziellen klinischen Fragestellungen diagnostisch relevant sein. Für die routinemäßige Beurteilung der alimentären Versorgung gesunder Personen sind sie jedoch nur eingeschränkt geeignet.

Sicherheitsbewertung

Für viele einzelne Aminosäuren sind keine allgemein anerkannten sicheren Höchstmengen für eine langfristige isolierte Zufuhr festgelegt. Das Fehlen einer definierten Höchstmenge ist nicht mit einem Nachweis uneingeschränkter Sicherheit gleichzusetzen.

Bei der Sicherheitsbewertung sind insbesondere folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Einzeldosis und tägliche Gesamtzufuhr
• Dauer der Einnahme
• Zufuhr als Bestandteil von Protein oder als freie Aminosäure
• Kombination mehrerer Aminosäuren oder Nahrungsergänzungsmittel
• Alter, Körpergewicht und Ernährungszustand
• Schwangerschaft und Stillzeit
• Leber- und Nierenfunktion
• Angeborene Stoffwechselerkrankungen
• Begleitmedikation und mögliche Arzneimittelinteraktionen

Pharmakologisch dosierte Aminosäuren sollten nur bei nachvollziehbarer Indikation und unter fachlicher Kontrolle eingesetzt werden. Die Anwendung einzelner Aminosäuren als Nahrungsergänzung ist nicht mit der Zufuhr eines vollständigen Nahrungsproteins gleichzusetzen, da ein vollständiges Protein ein komplexes Aminosäurenmuster aufweist und langsamer verdaut und resorbiert wird.

Zufuhr

Aminosäuren werden überwiegend in gebundener Form als Bestandteile von Nahrungsproteinen aufgenommen. Die Bedarfsdeckung erfolgt daher in erster Linie über eine ausreichende Gesamtproteinzufuhr mit einem geeigneten Muster essentieller Aminosäuren.

Der individuelle Bedarf wird unter anderem durch Alter, Körpergewicht, Wachstum, Schwangerschaft, Stillzeit, körperliche Aktivität, Muskelmasse, Energiezufuhr, Erkrankungen und Regenerationsprozesse beeinflusst. In klinischen Situationen können darüber hinaus Entzündungsaktivität, Wundheilung, Organfunktion, Verluste und die Art der Ernährungstherapie relevant sein.

Eine alleinige Erhöhung der Proteinzufuhr verbessert die Proteinsynthese nicht unbegrenzt. Voraussetzung sind eine ausreichende Energiezufuhr, die Verfügbarkeit aller essentiellen Aminosäuren und ein entsprechender physiologischer Bedarf. Über den aktuellen Bedarf hinaus aufgenommene Aminosäuren werden vermehrt abgebaut.

Lebensmittel

Geeignete Protein- und Aminosäurenquellen sind unter anderem:

• Milch und Milchprodukte
• Eier
• Fisch und Meeresfrüchte
• Fleisch und Geflügel
• Hülsenfrüchte wie Bohnen, Erbsen, Linsen, Kichererbsen und Sojabohnen
• Sojaprodukte wie Tofu und Tempeh
• Getreide und Pseudogetreide wie Hafer, Weizen, Reis, Quinoa und Amaranth
• Nüsse und Samen
• Kartoffeln

Tierische Proteine weisen häufig ein Aminosäurenmuster auf, das dem menschlichen Bedarf relativ gut entspricht. Pflanzliche Proteine können bei einzelnen essentiellen Aminosäuren geringere Anteile und teilweise eine niedrigere Verdaulichkeit aufweisen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass eine bedarfsgerechte Versorgung ausschließlich mit tierischen Lebensmitteln möglich ist.

Durch die Kombination verschiedener pflanzlicher Proteinquellen können sich unterschiedliche Aminosäurenmuster ergänzen. Getreide enthält beispielsweise häufig relativ wenig Lysin, während Hülsenfrüchte vergleichsweise lysinreich sind. Hülsenfrüchte enthalten dagegen häufig geringere Mengen schwefelhaltiger Aminosäuren, die in Getreideprodukten stärker vertreten sein können. Geeignete Kombinationen sind daher beispielsweise Hülsenfrüchte mit Getreide, Kartoffeln mit Hülsenfrüchten oder Getreide mit Nüssen und Samen.

Die ergänzenden Proteinquellen müssen bei einer ausgewogenen Ernährung nicht zwingend innerhalb derselben Mahlzeit verzehrt werden. Entscheidend ist die ausreichende Zufuhr über den Tagesverlauf. Bei erhöhtem Bedarf, geringer Gesamtenergiezufuhr oder eingeschränkter Nahrungsaufnahme kann die Verteilung auf mehrere proteinreiche Mahlzeiten jedoch ernährungsmedizinisch sinnvoll sein.

Auch Verarbeitung und Zubereitung beeinflussen die Verfügbarkeit von Aminosäuren. Kochen kann pflanzliche Proteinstrukturen aufschließen und die Verdaulichkeit verbessern. Sehr starke oder lang andauernde Hitzeeinwirkung kann dagegen chemische Reaktionen zwischen Aminosäuren und Zuckern begünstigen. Hierdurch kann insbesondere die Verfügbarkeit von Lysin vermindert werden.

Aminosäuren im DocMedicus Vitalstoff-Lexikon

Das DocMedicus Vitalstoff-Lexikon bietet vertiefende Fachinformationen zu essentiellen, semi-essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren. Die einzelnen Aminosäuren werden nach einer einheitlichen Systematik dargestellt.

Die Beiträge behandeln die Definition und biochemische Einordnung der jeweiligen Aminosäure sowie deren Synthese, Resorption, Transport und Verteilung. Dargestellt werden außerdem ihre physiologischen und stoffwechselbezogenen Funktionen, mögliche Mangelsymptome und klinisch relevante Risikogruppen.

Weitere Kapitel befassen sich mit möglichen Nebenwirkungen einer erhöhten oder isolierten Zufuhr, Wechselwirkungen mit anderen Aminosäuren, Nährstoffen und Arzneimitteln sowie mit der Versorgungssituation und der gesundheitlichen Sicherheitsbewertung. Ergänzend werden ernährungsphysiologisch und therapeutisch relevante Zufuhrmengen sowie wichtige natürliche Lebensmittelquellen beschrieben.

Die Aminosäuren sind im Vitalstoff-Lexikon in folgende Hauptgruppen gegliedert:

• Essentielle Aminosäuren
  • Histidin
  • Isoleucin
  • Leucin
  • Lysin
  • Methionin
  • Phenylalanin
  • Threonin
  • Tryptophan
  • Valin
• Semi-essentielle Aminosäuren
  • Arginin
  • Asparagin
  • Cystein
  • Glutamin
  • Glycin
  • Prolin
  • Tyrosin
• Nicht-essentielle Aminosäuren
  • Alanin
  • Aspartat
  • Glutamat
  • Serin