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Kurz gesagt: Für den Aufbau menschlicher Proteine werden 20 Aminosäuren verwendet. Neun davon sind essenziell – der Körper kann sie nicht selbst herstellen. In der Natur insgesamt sind über 500 Aminosäuren bekannt.
Die Zahl 20 gilt für den genetischen Code. Alle anderen Zahlen beantworten eine andere Frage.
Die 20 proteinogenen Aminosäuren
Sie werden über den genetischen Code direkt in Proteine eingebaut: Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin.
Aus dieser überschaubaren Menge entsteht die gesamte Vielfalt der Proteine – vergleichbar mit einem Alphabet, aus dem sich beliebig viele Wörter bilden lassen.
Warum manchmal von 21 oder 22 die Rede ist
Selenocystein wird über einen Sonderfall des genetischen Codes eingebaut und gilt als 21. proteinogene Aminosäure. Pyrrolysin kommt bei einzelnen Mikroorganismen vor und wird als 22. gezählt.
Beide sind Sonderfälle. Für den Menschen sind 20 plus Selenocystein die maßgebliche Antwort.
Die neun essenziellen
Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin muss der Körper über die Nahrung aufnehmen.
Fehlt eine einzige, stockt die Proteinsynthese – auch wenn alle anderen im Überfluss vorhanden sind. Deshalb zählt bei der Ernährung nicht nur die Menge an Eiweiß, sondern seine Zusammensetzung.
Semi-essenziell
Arginin und Cystein kann der Körper selbst bilden, in bestimmten Situationen aber nicht ausreichend: im Wachstum, bei schweren Erkrankungen oder nach Verletzungen.
Was das für die Ernährung bedeutet
Tierische Lebensmittel enthalten meist alle essenziellen Aminosäuren in günstigem Verhältnis. Pflanzliche Quellen sind oft in einer knapp – Getreide in Lysin, Hülsenfrüchte in Methionin.
Kombiniert man beides, ergänzen sie sich. Bohnen mit Reis oder Linsen mit Brot sind deshalb in vielen Küchen traditionell zusammen auf dem Teller – lange bevor jemand den Grund kannte.
Wie Proteine aufgebaut werden
Aminosäuren werden über Peptidbindungen zu Ketten verknüpft, die sich anschließend falten. Erst die dreidimensionale Struktur bestimmt die Funktion eines Proteins. Eine falsche Faltung macht es unbrauchbar.
Die Reihenfolge der Aminosäuren ist im Erbgut festgelegt und wird über drei aufeinanderfolgende Basen codiert. Diese Dreiergruppen werden Codons genannt. Der genetische Code ist bei fast allen Lebewesen gleich.
Weil vier Basen in Dreiergruppen vierundsechzig Kombinationen ergeben, gibt es mehr Codons als Aminosäuren. Mehrere Codons stehen deshalb für dieselbe Aminosäure. Diese Redundanz schützt vor Folgen kleiner Mutationen.
Welche essenziell sind
Neun Aminosäuren kann der menschliche Körper nicht selbst herstellen und muss sie über die Nahrung aufnehmen. Dazu gehören unter anderem Lysin, Leucin, Isoleucin, Valin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Histidin. Sie werden als essenziell bezeichnet.
Semi-essenziell heißen Aminosäuren, die in bestimmten Lebensphasen oder bei Krankheit nicht ausreichend gebildet werden können. Dazu zählen Arginin und in bestimmten Situationen Cystein und Tyrosin. Bei Kindern und in Belastungssituationen steigt der Bedarf.
Die übrigen kann der Körper aus anderen Bausteinen aufbauen. Sie müssen deshalb nicht gesondert zugeführt werden. Für die Ernährung zählt vor allem die Versorgung mit den essenziellen.
Was biologische Wertigkeit bedeutet
Die biologische Wertigkeit beschreibt, wie gut ein Nahrungseiweiß in körpereigenes umgewandelt werden kann. Sie hängt davon ab, ob alle essenziellen Aminosäuren im passenden Verhältnis vorhanden sind. Fehlt eine, begrenzt sie die Verwertung der übrigen.
Tierische Eiweiße haben meist eine höhere Wertigkeit, weil ihr Muster dem menschlichen ähnelt. Pflanzliche Quellen sind einzeln oft unvollständig, ergänzen sich aber gut. Getreide und Hülsenfrüchte sind das klassische Beispiel.
Fachgesellschaften betonen deshalb, dass eine abwechslungsreiche pflanzliche Ernährung den Bedarf decken kann. Entscheidend ist die Kombination über den Tag, nicht innerhalb einer Mahlzeit. Diese Einschätzung hat sich in den letzten Jahrzehnten geändert.
Wie viel Eiweiß nötig ist
Fachgesellschaften nennen für gesunde Erwachsene einen Richtwert von etwa 0,8 Gramm Eiweiß je Kilogramm Körpergewicht und Tag. Für ältere Menschen wird ein etwas höherer Wert empfohlen, weil die Verwertung nachlässt. Bei Krankheit kann der Bedarf steigen.
Sportler haben einen erhöhten Bedarf, der je nach Belastung bei etwa 1,2 bis 1,7 Gramm liegt. Deutlich höhere Mengen bringen nach Studienlage keinen zusätzlichen Vorteil. Sie belasten bei Nierenerkrankungen zusätzlich.
In Deutschland liegt die tatsächliche Zufuhr im Mittel über dem Bedarf. Ein Mangel ist bei ausgewogener Ernährung selten. Ergänzungsmittel sind für die meisten überflüssig.
Aminosäuren als Präparate
Verkauft werden einzelne Aminosäuren und Mischungen mit Versprechen zu Muskelaufbau, Schlaf oder Stimmung. Für die meisten dieser Aussagen fehlen belastbare Belege beim Menschen. Zugelassene gesundheitsbezogene Angaben sind sehr begrenzt.
Sinnvoll sind solche Präparate bei bestimmten Erkrankungen und in der klinischen Ernährung, dort allerdings ärztlich begleitet. Für gesunde Menschen mit normaler Ernährung ist der Nutzen nicht belegt. Die Kosten sind erheblich.
Bei angeborenen Stoffwechselstörungen wie der Phenylketonurie ist umgekehrt eine strenge Begrenzung nötig. Betroffene erhalten spezielle Präparate und eine lebenslange Diätberatung. Diese Fälle werden über das Neugeborenenscreening erkannt.
Woher die höheren Zahlen stammen
In der Natur sind mehrere hundert Aminosäuren bekannt, von denen die meisten nicht in Proteine eingebaut werden. Sie erfüllen andere Aufgaben, etwa als Botenstoffe oder Zwischenprodukte im Stoffwechsel. Deshalb kursieren sehr unterschiedliche Zahlen.
Zusätzlich werden Aminosäuren nach dem Einbau chemisch verändert, was die Vielfalt weiter erhöht. Solche Modifikationen steuern Funktion und Lebensdauer von Proteinen. Sie sind ein eigenes Forschungsgebiet.
Wer eine Zahl liest, sollte deshalb prüfen, worauf sie sich bezieht. Zwanzig proteinogene Aminosäuren sind der Standardwert für den Menschen. Alle größeren Zahlen zählen etwas anderes mit.
Häufige Fragen
Wie viele Aminosäuren sind essenziell?
Neun.
Was bedeutet proteinogen?
Dass die Aminosäure über den genetischen Code in Proteine eingebaut wird.
Braucht man Aminosäure-Präparate?
Bei ausgewogener Ernährung in der Regel nicht. Der Bedarf wird über normale Lebensmittel gedeckt.
Wie viele Aminosäuren gibt es insgesamt?
In der Natur sind über 500 bekannt, die meisten davon ohne Rolle im Proteinaufbau.
Wie viele sind essenziell?
Neun, sie müssen über die Nahrung kommen.
Was heißt biologische Wertigkeit?
Wie gut ein Nahrungseiweiß verwertet wird.
Warum kursieren höhere Zahlen?
Sie zählen nicht proteinogene Aminosäuren mit.
Quellen
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Geschrieben von Bella, Redaktion frageecke.de — sie schreibt hier über Alltagsfragen und ihre Antworten.
