Amino acids

Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. Proteine sind in der lebenden Natur in grosser Vielfalt vorkommende Eiweissstoffe, die sehr unterschiedliche Längen und Funktionen haben können. Ihre Entdeckung geht auf das Jahr 1838 zurück. Ein Proteinmolekül besteht aus einer Kette von Aminosäuren, die untereinander durch einen bestimmten Bindungstyp, die Peptidbindung, verknüpft sind.
Proteinmoleküle können sehr unterschiedliche Eigenschaften haben. Sie reichen vom langen, faserigen, unlöslichen Typ, wie beim Haar und Bindegewebe, bis hin zum kompakten, wasserlöslichen Typ, der Zellmembranen passiert und chemische Reaktionen in Gang setzt. Sie alle sind grosse Moleküle mit Molekulargewichten von einigen tausend bis hin zu mehreren Millionen Mol. Sie sind für jede Art und für jedes Organ innerhalb einer Spezies kennzeichnend. Das in der Nahrung vorhandene Protein dient in erster Linie zum Aufbau und Erhalt von Zellen. Aber auch die im Protein vorhandene Energie kann genutzt werden. Sie entspricht mit fast vier Kalorien pro Gramm dem der Kohlenhydrate. Neben der Funktion der Zellerhaltung spielen Proteinmoleküle auch bei anderen wichtigen Körperfunktionen eine grosse Rolle. So ermöglichen sie z.B die Muskelkontraktion, und die Verdauung ist ohne sie nicht denkbar: Enzyme sind Proteinmoleküle. Auch Hormone, die wichtige Körperfunktionen kontrollieren, sind Proteine. Ein Beispiel ist das Insulin, welches für den Zuckerspiegel im Blut verantwortlich ist. Die Antikörper des Immunsystems sind ebenfalls Proteinmoleküle; das Gleiche gilt für das Hämoglobin, das für den Sauerstofftransport im Blut zuständig ist. Die Chromosomen, Träger der Gene (der Erbinformationen und generell der Informationen für die Lebensfunktionen aller Zellen), bestehen aus Nukleinsäuren und Proteinen. Proteine sind hoch molekulare stickstoffhaltige Naturstoffe mit vielfältigen biologischen Funktionen; dementsprechend liegt der Proteinanteil in Zellen bei mehr als 70% der Trockenmasse. Bei sauerer, bzw. enzymatischer Hydrolyse, zerfallen Proteine in einfache organische Verbindungen mit kleiner Molekülmasse – in the basic building blocks of alpha-amino acids (see table).
Its sequence is different from protein to protein: Each type of protein thus has very specific and characteristic properties. The amino acids are according to their essentiality divided into non-essential (nonessential) amino acids that can be formed in the body and serve as a non-specific nitrogen source, and essential (indispensable = vital) amino acids that can not be provided, or only to an insufficient extent by biosynthesis and therefore must be included in the diet.
Es gibt acht Aminosäuren, die mit der Nahrung zugeführt werden müssen (siehe Tabelle). Aminosäuren sind nicht nur als Bausteine von Proteinen von Bedeutung, sondern auch als Vorstufe für die Biosynthese einer Vielzahl biologisch und physiologisch wichtiger Verbindungen.

Protein digestion

Die Proteinverdauung beginnt im sauren Milieu des Magens. Die im Magensaft enthaltenen inaktiven Enzymvorstufen (Pepsinogene) werden unter Säureeinwirkung (pH 2-4) in aktives Pepsin umgewandelt. Die endogene Protease (im Körper vorgehende Eiweisszersetzung) spaltet Nahrungsproteine in längere Bruchstücke. Im Dünndarm wird der Nahrungsbrei durch den Pankreassaft (Saft der Bauchspeicheldrüse) auf neutrale bis leicht alkalische Werte eingestellt. Die im Magen entstandenen Poly- (hochmolekularen) bzw. Oligopeptide (niedermolekularen Eiweissteile) werden dort durch die Enzyme Trypsin und Chymotrypsin weiter hydrolysiert (durch Wasser gespalten). Nur Aminosäuren in freier Form werden vom Blutkreislauf transportiert Aus dem Darmlumen werden dann sowohl freie Aminosäuren als auch Di- und Tripeptide resorbiert. Die Mikrovilli der Darmschleimhaut spaltet Di- und Tripeptide in freie Aminosäuren. Der Abtransport aus der resorbierenden Zelle erfolgt in jedem Fall in Form von freien Aminosäuren über die Pfortader zur Leber. Anders gesagt; die mit der Nahrung aufgenommenen Eiweiße werden im Verdauungstrakt hydrolysiert (mit Wasser gespalten) und gelangen in Form von freien Aminosäuren in den Blutkreislauf. Freie Aminosäuren müssen vom Magen nicht verdaut werden. Der Darm gibt sie direkt in den Blutkreislauf ab.

The amino acid composition in the DNS

The elucidation of the fundamental processes in protein biosynthesis, is one of the greatest achievements of science.
With the decoding of the genetic code and the processes that take place in protein synthesis could be elucidated. The information for the amino acid composition of a protein is stored in the form of the nucleotide sequence in deoxyribonucleic acid (DNA). The genetic information is transcribed in the nucleus in ribonucleic acid (RNA). The RNA serves as a messenger and is therefore also messenger RNA, or mRNA, respectively. The availability of amino acids is important for a healthy protein biosynthesis.

Vegetal proteins – poorly absorbed?

The determination of the net resorption of amino acids after a standard test meal showed that this was completed after three hours to 70-80%. It is likely that the proteins are absorbed from animal sources easier and faster than vegetable proteins in which delays the entry into the cellulose casing. If the food contains a large amount of fiber, digestion may be less complete. In vegetarianism, irregular diet, weakness and disease, taking amino acids can be recommended.

The 20 different alpha-amino acids

Neutral amino acid
Glycine
Alanine
Serine
Threonine essential
Valine essential
Leucine is essential
Isoleucine essential
Acidic amino acids
Asaparaginsaeure
Asparagine
Glutamic acid
Glutamine

Basic amino acids
Arginine
Lysine essential
Sulfur-containing amino acids
Cysteine
Methionine is essential
Aromatic amino acids
Phenylalanine is essential
Tyrosine
Heterocyclic amino acids
Tryptophan is essential
Histidine
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