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Aminosäuren

Inhaltsverzeichnis



Ohne Aminosäuren gäbe es kein Leben. Aminosäuren sind absolut unerlässlich für jeden Stoffwechselvorgang des Körpers. Als kleinste Bausteine von Proteinen sind Aminosäuren für eine Vielzahl an Prozessen im Organismus verantwortlich. Einige Aminosäuren kann der Körper selbst bilden, andere müssen ihm täglich zugeführt werden, wobei ein Mangel an Aminosäuren gesundheitliche Folgen nach sich ziehen kann. Im Folgenden wird aufgezeigt, welche zentrale Bedeutung Aminosäuren für den menschlichen Organismus haben, was es mit den acht essentiellen Aminosäuren auf sich hat und ob Aminosäuren, als Bestandteil von Proteinen und Hormonen, möglicherweise den Muskelaufbau und die Gewichtsreduktion unterstützen können.

 

Genetik

 1.   Wozu benötigt der Körper Aminosäuren?


Der menschliche Körper besteht zu etwa 15 bis 20 Prozent aus Proteinen, also Eiweißen. Die Eiweißmoleküle wiederum sind aus vielen kleinen Bausteinen zusammengesetzt, den Aminosäuren. Es gibt 23 verschiedene proteinogene Aminosäuren, aus denen der Körper alle Proteine bildet, die er benötigt. Der überwiegende Teil der festen Körpermasse, also Knochen, Zellen, Organgewebe, aber auch Enzyme und Hormone setzen sich aus Proteinen zusammen.

Die 23 Aminosäuren gliedern sich auf in acht essentielle, also lebenswichtige Aminosäuren und 15 nicht-essentielle Aminosäuren.

 

Aminosäuren Muskelaufbau


Rund 15 bis 20 Prozent des menschlichen Körpers bestehen aus Proteinen. Gene, die den Bauplan für die einzelnen Proteine gespeichert haben, befinden sich in jeder Zelle des menschlichen Körpers. Pro Sekunde bildet der Körper innerhalb der Zellen tausende von Proteinmolekülen. Dafür benötigen die Zellen ständig Nachschub an neuen Bausteinen, also neuen Aminosäuren. Die 15 nicht-essentiellen Aminosäuren können dabei vom Körper selbst gebildet werden, etwa, wenn er abgestorbene Zellen wiederverwertet. Die acht essentiellen Aminosäuren hingegen, müssen dem Körper durch die tägliche Nahrung zugeführt werden. Mit Hilfe der acht essentiellen Aminosäuren ist der menschliche Körper in der Lage, alle nicht-essentiellen Aminosäuren zu bilden. Umgekehrt funktioniert dies allerdings nicht, weshalb die Aufnahme der acht essentiellen Aminosäuren über die Nahrung so wichtig ist. Der Körper kann nur dann alle benötigten Proteine bilden, wenn alle Aminosäuren in ausreichender Menge vorhanden sind.
 

Wozu genau benötigt der Körper also Aminosäuren?

Aminosäuren Bedarf

Zudem sind Aminosäuren an verschiedenen Vorgängen des Körpers beteiligt. Diese sind:

  •     Die Steuerung des Stoffwechsels
  •     Die Stabilisierung des Blutzuckerspiegels
  •     Die Immunabwehr
  •     Der Transport unterschiedlicher Substanzen, wie Eisen oder Vitamine, durch das Blutplasma
  •     Die Aufrechterhaltung der Struktur des Körpers (wie erwähnt, sind Proteine, neben Wasser, ein Hauptbestandteil des Körpers)
  •     Aminosäuren sind ebenfalls Bestandteil wichtiger Körperflüssigkeiten und Körpersekrete, wie Muttermilch, Sperma oder Blut

2. Welche Aminosäuren gibt es?

Aminosäuren sind eine Klasse von organischen Verbindungen, die über mindestens eine Carboxygruppe und eine Aminogruppe verfügen. Diese Aminosäuren werden wiederum in Gruppen aufgeteilt. In diesem Beitrag wird sich auf die 23 proteinogenen Aminosäuren, also die Aminosäuren, die für den Aufbau der Proteine verantwortlich sind, beschränkt. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Aminosäuren. Bisher sind rund 400 nichtproteinogene, natürlich vorkommende Aminosäuren bekannt. Darüber hinaus gibt es noch eine große Anzahl an synthetisch erzeugten und theoretisch möglichen Aminosäuren.

Welche sind also die 23 proteinogenen Aminosäuren?

Glycin Alanin Serin Cystein
Valin Threonin Phenylalanin Asparagin
Glutaminsäure Tyrosin Lysin Histidin
Selenocystein Asparaginsäure Glutamin Tryptophan
Arginin Prolin Pyrolysin  


3. Die essentiellen Aminosäuren und in welchen Nahrungsmitteln sie stecken


Es gibt, wie bereits erwähnt, acht Aminosäuren, die der Körper nicht selbst produzieren kann. Diese acht essentiellen Aminosäuren müssen dem menschlichen Organismus von außen zugeführt werden.

Cashew Aminosäuren

In bestimmten Lebensmitteln stecken besonders viele Proteine und somit auch viele Aminosäuren.

3.1 Valin

 Valin ist Bestandteil verschiedener Enzyme und trägt weiterhin zur Energiegewinnung des Körpers bei. Darüber hinaus ist Valin an der Regulierung des Blutzuckers beteiligt.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Valin 26

 

Nahrungsmittel, in denen Valin enthalten ist, sind zum Beispiel:

  •     100g Rohes Rindfleisch (1,05g Valin)
  •     100g Hähnchenbrustfilet (1,14g Valin)
  •     100g Hühnerei (0,85g Valin)
  •     100g Walnüsse (0,75g Valin)


 3.2 Isoleucin

Der Aminosäure Isoleucin kommt, als Bestandteil von Proteinen, eine wichtige Rolle beim Stoffwechsel des Muskelgewebes zu. Weiterhin ist sie an der Proteinsynthese der Leber beteiligt und wirkt bei verschiedenen Heilungsprozessen mit.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Isoleucin 20

 

Nahrungsmittel, die Isoleucin enthalten, sind zum Beispiel:

  • 100g Weizenkeime (1,32g Isoleucin)
  • 100g Erdnüsse (1,23g Isoleucin)
  • 100g Thunfisch (1,21g Isoleucin)
  • 100g Kichererbsen (1,14g Isoleucin)
  • 100g Rinderfilet (1,09g Isoleucin)


3.3 Lysin

Lysin trägt, als Bestandteil bestimmter Proteine, zum Erhalt des Binde-und des Muskelgewebes bei.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Lysin 30

 

Nahrungsmittel, in denen Lysin vorkommt, sind zum Beispiel:

  • 100g rohes Rindfleisch (1,79g Lysin)
  • 100g roher Lachs (1,87g Lysin)
  • 100g Weizen-Vollkornmehl (0,37g Lysin)
  • 100g ungeschälter Reis (0,3g Lysin)

  Lachs Lysin
In 100g rohem Lachs sind 1,87g Lysin enthalten.

 

3.4 Threonin

Threonin hilft dem Körper beim Aufbau der Knochen und trägt außerdem zur Bildung von Antikörpern bei, wodurch sie somit das Immunsystem unterstützt. Zudem ist der Körper in der Lage Threonin in Glycin umzuwandeln, welches wiederum die Nerven beruhigt.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Threonin 15

 

In folgenden Nahrungsmittel kommt Threonin unter anderem vor:

  • 100g rohes Rindfleisch (0,84g Threonin)
  • 100g Kuhmilch mit 3,7% Fettanteil (0,14g Threonin)
  • 100g Paprika (0,48g Threonin)
  • 100g getrocknete Erbsen (0,87g Threonin)

3.5 Leucin

Leucin ist, als Bestandteil bestimmter Proteine, ebenfalls am Aufbau der Muskeln beteiligt. Zudem interagiert Leucin mit anderen Aminosäuren und trägt so zur Wundheilung von Muskeln, Knochen und der Haut bei.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Leucin 39



Unter anderem kommt Leucin in folgenden Lebensmitteln vor:

  • 100g Walnüsse (1,17g Leucin)
  • 100g roher Lachs (1,61g Leucin)
  • 100g Hühnerei (1,08g Leucin)
  • 100g Mais-Vollkornmehl (0,85g Leucin)

3.6 Tryptophan

Tryptophan wird vom Körper gebraucht, um das Glückshormon Serotonin und das Schlafhormon Melatonin zu bilden. Tryptophan spielt zudem eine Rolle, wenn es um die Funktion der Leber geht.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Tryptohan 4


 
Lebensmittel, die Tryptophan enthalten, sind unter anderem:

  • 100g Cashew-Kerne (0,28g Tryptophan)
  • 100g Sojabohnen (0,59g Tryptophan)
  • 100g ungesüßtes Kakaopulver (0,29g Tryptophan)
  • 100g rohes Schweinefleisch (0,22g Tryptophan)

3.7 Phenylalanin

Das Gehirn benötigt Phenylalanin für die Produktion von Noradrenalin, welches wiederum wichtig für die Signalübermittlung der einzelnen Nervenzellen im Gehirn ist.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Phenylalanin 25


 
Unter anderem ist in folgenden Nahrungsmitteln Phenylalanin enthalten:

  • 100g Kürbiskerne (1,73g Phenylalanin)
  • 100g getrocknete Erbsen (1,13g Phenylalanin)
  • 100g getrocknete Sojabohnen (2,12g Phenylalanin)
  • 100g Weizen-Vollkornmehl (0,64g Phenylalanin

3.8 Methionin

Methionin ist reich an Antioxidantien und kann zudem Störungen der Haare, der Haut und der Nägel vorbeugen. Weiterhin ist Methionin an der Zersetzung von Fetten beteiligt.

 Aminosäure

Von der WHO empfohlene Nahrungsmenge in mg pro kg Körpgergewicht pro Tag

Methionin 15



Lebensmittel, die Methionin enthalten, sind zum Beispiel:

  • 100g Sesamkörner (0,58g Methionin)
  • 100g Paranüsse (1g Methionin)
  • 100g roher Lachs (0,62g Methionin)


4.   Folgen einer Unterversorgung mit Aminosäuren

Da Aminosäuren so viele wichtige Aufgaben im Körper übernehmen, könnte der Mensch ohne sie nicht überleben. Vor allem die acht essentiellen Aminosäuren müssen dem Organismus also stets in der richtigen Menge zugeführt werden. Da Aminosäuren die Bausteine von Proteinen sind, hat das Fehlen nur einer Aminosäure zur Folge, dass die Funktion aller Proteine beeinträchtigt wird. Werden die acht essentiellen Aminosäuren dem Körper nicht in ausreichender Menge zugeführt, kann dies auf Dauer fatale Folgen für den menschlichen Organismus mit sich bringen. Die häufigsten Folgen von einer Mangelversorgung mit den essentiellen Aminosäuren sind:

Aminosäuremangel
 Müdigkeit, Probleme mit dem Blutdruck, eine Verschlechterung des Herz-Kreislaufsystems oder längere Regenerationszeiten nach sportlicher Betätigung können ebenfalls auf einen Mangel an essentiellen Aminosäuren hinweisen.


5.   Wie Aminosäuren den Muskelaufbau fördern

Proteine sind zu einem großen Teil dafür zuständig, Muskeln aufzubauen und Muskelmasse zu erhalten. Weitere Funktionen sind die Katalyse von Stoffwechselreaktionen, die Abwehr von Infektionen oder der Transport von Körperflüssigkeiten. Der Muskelaufbau entsteht durch intensive Belastung der Muskelzellen mit folgendem Mikrotraumata. Dies bedeutet Risse innerhalb des Muskels durch die mechanische Last und die Ermüdung der Muskulatur bei einer Beanspruchung über das normale Leistungsniveau heraus. Diese Muskelhypertrophie bezeichnet im Prinzip das Wachstum der Muskeln in die Breite, da sich in den feinen Rissen neue Proteine anreichern können. Es wachsen also keine neuen Muskeln, sondern die quergestreifte Muskulatur verdickt sich. Die dafür notwendigen Bauteile sind sehr vielseitig und gehören zu den komplexesten Stoffen im menschlichen Körper. Je nach Funktion bestehen die Proteine aus zahlreichen Aminosäuren.

Protein Muskelaufbau

Die Aufnahme von Proteinen ist für den Muskelaufbau unerlässlich.


Aminosäuren besitzen alle einen identischen Aufbau aus Amino- und Carboxylgruppen, die über ein Kohlenstoffatom miteinander verbunden sind. Dazu gehört eine Restgruppe, die Seitengruppe, die am Kohlenstoffatom angefügt ist. Je nach Atomgruppe der Seitengruppe unterscheiden sich die Aminosäuren voneinander. Die Aminosäuren setzen sich zu langen Ketten zusammen, die bei einer Länge von 100 Aminosäuren als Proteine zu bezeichnen sind. Es gibt Aminosäuren, die aus mehreren solcher Ketten bestehen und die Kombinationsmöglichkeiten liegen bei 20100.

Für den Muskelaufbau entscheidend sind die verzweigtkettigen Aminosäuren, die BCAAs (Branched-Chain-Amino-Acids). Diese bestehen aus drei essentiellen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin, die folglich nicht durch den eigenen Körper herzustellen sind. Die BCAAs sind bevorzugte Aminosäuren der Muskeln, denn bis zu 35 Prozent davon sind im Gewebe der Muskeln vorhanden und bei einem Mangel dieser Säuren greift der Körper auf die Baustoffe der Muskeln zurück. Deshalb ist es besonders für Leistungssportler und Bodybuilder notwendig, genügend BCAAs aufzunehmen, vor allem nach intensiven Trainingseinheiten, um dem Abbauprozess entgegen zu wirken. Sie kommen vor allem in eiweißreichen Lebensmitteln und Nüssen vor:

  • 100g Rindfleisch (1,7g Leucin, 1,09g Isoleucin, 1,05g Valin)
  • 100g Hafer (1,28g Leucin, 0,69g Isoleucin, 0,93g Valin)
  • 100g Wildlachs (1,61g Leucin, 1,16g Isoleucin, 1,39g Valin)
  • 100g Hähnchenbrustfilet (1,70g Leucin, 1,05g Isoleucin, 1,14g Valin)
  • 100g Reis (0,67g Leucin, 0,33g Isoleucin, 0,46g Valin)
  • 100g Hirse (1,28g Leucin, 0,69g Isoleucin, 0,93g Valin)
  • 100g Walnüsse (1,17g Leucin, 0,54g Isoleucin, 0,63g Valin)

Sojabohnen

Sojabohnen enthalten einen besonders hohen Proteinanteil.

Der tägliche Bedarf an BCAAs liegt ungefähr bei zehn Gramm für einen Erwachsenen und bei erhöhtem Trainingsbedarf sind fünf bis sechs Gramm Leucin, zwei Gramm Isoleucin und vier bis fünf Gramm Valin empfohlen, was je nach Körper und Training variieren kann. Das Verhältnis liegt oft bei 2:1:1 für Leucin, Isoleucin und Valin. Spätestens 60 Minuten nach den Trainingseinheiten sollten die Sportler diese Aminosäuren gezielt zu sich nehmen, um die optimale Wirkung herauszuholen. Es gibt viele Sportergänzungsmittel, die einen Aminosäurenmix anbieten, allerdings ist die gezielte Zugabe von BCAAs für den Muskelaufbau zunächst wirkungsvoller. Verzweigtkettige Aminosäuren verstoffwechseln sich direkt im Muskel und nicht in der Leber und sind folglich schneller in der Lage, Energie und Baustoffe für den Muskel zu liefern.

5.  Abnehmen mit Aminosäuren?

Abnehmen mit Aminosäuren

Können bestimmte Aminosäuren den Körper beim Abnehmen unterstützen?


Wie bereits erklärt, sind Aminosäuren generell dafür verantwortlich, die Muskeln des Körpers zu erhalten. Die Muskeln sind der Speicherort für die Aminosäuren, die bei fehlender Zufuhr von grundlegenden Nährstoffen in die Blutbahn abgebaut werden, um die Funktion der Organe und des Immunsystems zu erhalten. Die Muskeln sind also ein wichtiger Speicher, der auch ohne Bewegung der Muskulatur Proteine erhält. Für Bodybuilder ist es wichtig, die fettfreie Muskelmasse zu erhalten und den Körperfettanteil zu reduzieren. Doch eine unausgewogene und kalorienarme Diät kann dazu führen, dass die Muskelmasse abgebaut wird. Die BCAAs können bei einer kalorienreduzierten Ernährung dafür sorgen, dass die Muskeln geschützt bleiben.

Die Aminosäuren Carnitin und Tyrosin können ebenfalls bei nährstoffreduzierten Diäten unterstützend wirken. Tyrosin ist nichtessentiell und an der Synthese von Adrenalin, Schilddrüsenhormonen und Melanin beteiligt. Wer eine Diät betreibt, kann sich schlapp, müde und sehr hungrig fühlen und steht nicht gerade voller Energie für das Training bereit. Wenn Katecholamine mit Beteiligung von Tyrosin synthetisiert werden, entsteht das bekannte Glückshormon Dopamin, welches schließlich zu Adrenalin umgewandelt wird. Bei erhöhter körperlicher Belastung setzt der Körper Adrenalin frei, was wiederum Stoffwechsel und Fettabbau anregt. Adrenalin kann der Körper nicht auf Vorrat produzieren, sondern er setzt den Stoff nur bei erhöhter Belastung frei. Tyrosin ist also wichtiges Ausgangssubstrat für die metabolische Fettabbauprozesse im Körper. Im Körper kann die Aminosäure aus Phenylalanin hergestellt werden. Viele Ergänzungsmittel besitzen zusätzlich zum Tyrosin Vitamin B-Komplexe, welche die Müdigkeit und Ermüdung verringern und die Regulierung der Hormone unterstützen. Über die Nahrung erhält der Körper Tyrosin aus Sojabohnen, Erbsen, Hähnchenbrustfilet, Lachs oder Walnüssen.

Carnitin entsteht aus den Aminosäuren Lysin und Methionin. Dies geschieht in Leber, Niere und Gehirn, doch der größte Teil ist über die Nahrung aufzunehmen. Die wichtigste Aufgabe ist die Beteiligung am Transport der Fettsäuren in die Mitochondrien der Zellen zur Umwandlung in Energie, der ß-Oxidation. Die ß-Oxidation eine Glykogeneinsparung zur Folge, so dass dem Körper genügend Energie zur Verfügung steht und er beim Training nicht so schnell ermüdet. Die zusätzliche Einnahme Carnitins während einer Diät kann einen Carnitinmangel, mit allen damit verbundenen Folgen, vermeiden. Allerdings hängt die Wirkung ebenfalls von der Bewegung, Ernährung und weiteren Ergänzungen ab. Eine Ernährung mit wichtigen Basissubstraten und weiteren Proteinen sollte bei zusätzlicher Einnahme von Carnitin genau aufeinander abgestimmt sein. Carnitin kommt zum Beispiel in großen Mengen in rotem Fleisch vor, wie Lamm, Reh oder Rind, sowie in geringeren Maßen in Pilzen, Ziegen- oder Schafskäse.

Aminosäuren sind wichtige Bauteile des Körpers und wer sie mit Supplements und einer ausgewogenen Ernährung gut koordiniert, kann Trainingseffekte und Trainingsziele (Fettabbau und Muskelaufbau) dadurch nachhaltig unterstützen.

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