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Als Aminosäuren bezeichnet man eine Klasse organischer Verbindungen, wobei "organisch" besagt, dass sie eine Kohlenstoff-Verbindung enthalten. Das chemische Element Kohlenstoff hat die Eigenschaft, viele unterschiedliche chemische Bindungen mit anderen Elementen einzugehen. Darauf basiert letztendlich die Entstehung und Entwicklung des Lebens.
Aminosäuren existieren nicht nur auf der Erde, sondern auch auf Kometen oder in Gaswolken des Universums.
An fast allen biologischen und biochemischen Prozessen sind Aminosäuren auf unterschiedliche Weise beteiligt.
So sind sie einerseits selbst unentbehrliche Bausteine von Proteinen (Eiweißen), Hormonen und Enzymen oder bilden eine Vorstufe davon. Dadurch sind sie beispielsweise am Aufbau von Geweben, Muskeln, Gefäßen und Knochen beteiligt. Auch Antikörper bestehen unter anderem aus Aminosäuren. Sie fungieren auch als Neurotransmitter-, also sogenannte Botenstoffe, die für die Kommunikation zwischen den Zellen zuständig sind. Zudem beeinflussen sie den Stoffwechsel, unterstützen die Speicherung von Energie oder dienen selbst als Energiereserven. Die chemische Struktur der Aminosäure bestimmt dabei ihre Funktion.
Je nach der Anordnung der Moleküle unterscheidet man zwischen Alpha-Aminosäuren oder proteinogenen Aminosäuren und nicht-proteinogenen Aminosäuren. Die proteinogenen Aminosäuren sind Bausteine der Proteine, von ihnen sind bisher 20 bekannt.
Die nicht-proteinogenen Aminosäuren wirken oftmals als Aminosäureantagonisten. Das bedeutet, sie hemmen die Wirkung bestimmter Aminosäuren beim Proteinaufbau. Sie beeinflussen eine Vielzahl von biologischen Prozessen, wie den Stoffwechsel, oder dienen unter anderem als Hormon. Die Zahl der bisher bekannten in Organismen vorkommenden nicht-proteinogenen Aminosäurenliegt bei über 400.
Außerdem ist es auch möglich, Aminosäuren synthetisch zu erzeugen, ohne dass diese natürlich vorkommen.
Neben der Einteilung von Aminosäuren nach ihrer proteinbildenden Eigenschaft, unterscheidet man sie vor allem danach, welche von ihnen der menschliche Organismus unbedingt braucht, aber selbst nicht erzeugen kann: Dann spricht man von einer essentiellen (also lebensnotwendigen) Aminosäure. Der Mensch kann sich mit diesen Aminosäuren dann nur über eine entsprechend eiweißreiche Ernährungsweise versorgen.
Alle anderen Aminosäuren, die der Körper zwar ebenso braucht, aber selbst herstellen kann, heißen nicht-essentielle Aminosäuren. Pflanzen sind in der Regel in der Lage, alle lebensnotwendigen Aminosäuren selbst herzustellen.
Neben diesen beiden Gruppen von Aminosäuren gibt es einige wenige, die als semi-essentiell bezeichnet werden. Sie können vom Körper aus anderen Aminosäuren erzeugt werden und werden nur in bestimmten Situationen essentiell. Das bedeutet, sie müssen dann in größerer Menge über die Nahrung aufgenommen werden, weil der Körper sie nicht in ausreichender Menge selbst produzieren kann. Solche Situationen sind während einer Schwangerschaft, in der Wachstumsphase von Kindern, bei Verletzungen oder im Leistungssport der Fall.
Für den Menschen gelten acht Aminosäuren als essentiell: Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin. Wichtige natürliche Lieferanten sind meist (rohes) Fleisch - insbesondere Rind und Geflügel - aber auch Fisch (Lachs) und Hühnerei sowie Milchprodukte. Bei den pflanzlichen Lieferanten sind vor allem Nüsse, Hülsenfrüchte und Vollkornmehl zu nennen.
Leucin ist wie Isoleucin am Aufbau von Muskeln beteiligt. Weiter bewirkt es die Ausschüttung von Insulin und Wachstumshormonen. Hefe enthält besonders viel Leucin.
Es ist reichlich in tierischen Lebensmitteln und Milchprodukten - besonders Parmesan - enthalten. Hülsenfrüchte enthalten es ebenfalls, während andere Gemüsesorten und Nüsse nur einen relativ geringen Gehalt aufweisen.
Methionin - insbesondere in der Form als L-Methionin - versorgt den Körper mit Schwefel. Paranüsse haben einen besonders hohen Anteil an Methionin.
Phenylalanin ist die Vorform der Aminosäure Tyrosin. Es ist daher vor allem für die Bildung von Hormonen und Botenstoffen verantwortlich. Hühnereiweiß und Sojabohnen sind wichtige Lieferanten von Phenylalanin.
Threonin dient dem allgemeinen Wachstum des menschlichen Körpers, dem Muskelaufbau und der Aufnahme von Vitaminen. Threonin ist in vielen tierischen und pflanzlichen Nahrungsmitteln enthalten.
Tryptophan ist ein Baustein für das Hormon Serotonin. Es ist generell in tierischem Einweiß enthalten, Sojaohnen, Nüsse und Kakao sind gute pflanzliche Lieferanten.
Valin ist in tierischem Eiweiß enthalten, aber auch in Nüssen und in Hefe. Bei einer nicht ausreichenden Versorgung mit Valin sind sinkende Leistungsfähigeit, Muskelabbau und eine Schwächung der Abwehrkräfte typische Folgeerscheinungen.
Neben den genannten essentiellen Aminosäuren sind für den menschlichen Körper noch besonders diese nicht-essentiellen von Bedeutung: Alanin, Arginin, Asparaginsäure, Cystein, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Prolin, Serin, Tyrosin. Sie alle unterstützen eine Vielzahl von verschiedenen Prozessen im Körper.
Häufiger beruflicher Stress, körperliche Anstrengung oder psychische Belastung sind typische Erscheinungen des heutigen Alltags, die den körperlichen Bedarf des Menschen an Aminosäuren erhöhen. Aber auch Schwangerschaft und Entwicklungsphasen sowie regelmäßiger Sport haben einen erhöhten Bedarf zur Folge. Eine regelmäßige Untersuchung der Blutwerte gibt einen sicheren Aufschluss darüber, ob man ausreichende Mengen an Aminosäuren mit der täglichen Nahrung zu sich nimmt. Muss die Dosierung erhöht werden, steht auch ein breites Angebot an Nahrungsergänzungsmitteln und Präparaten für unterschiedliche Dosierungen zur Verfügung.
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