Aminosäuren

Dr. Dieter Zittlau

Grundsubstanzen der Aufbauernährung


Brauchen Kraftsportler zusätzliches Eiweiß, und wenn ja in welcher Form sollten sie es zu sich nehmen? Da ein Großteil unseres Körpers und insbesondere unsere Muskulatur aus Eiweiß besteht, kann an der grundsätzlichen Notwendigkeit einer ausreichenden Eiweißzufuhr kein Zweifel bestehen. Und auch die immer wieder aufgewärmte Diskussion um den grundsätzlichen Mehrbedarf an Eiweiß im Kraftsport dient mehr der medienwirksamen Betätigung einiger Personen als der Wahrheit. Da Muskulatur, wie bereits erwähnt, wesentlich aus Eiweiß besteht und beim harten Training zudem ständig Substanz "vernichtet" wird, was sich mitunter recht schmerzhaft in dem berüchtigten "Muskelkater" äußert, kann der Aufbau großer Muskelmassen ohne eine entsprechend große Menge an Eiweiß nicht gelingen. Häufig schrecken Anfänger allerdings vor "Eiweißpulver" oder gar "Tabletten" zurück und insbesondere verschreckte und ahnungslose Mütter haben mich bereits gefragt, ob ihre Söhne jetzt wohl Drogen nehmen wollten. Es ist dann nicht immer leicht zu erklären, daß es sich bei den fraglichen Produkten um Nahrungskonzentrate handelt und nicht um die - zumindest in Deutschland gar nicht frei verkäuflichen - Anabolika oder andere bedenkliche Stoffe aus dem Arzneimittelschrank. Während die Großväter in dieser Hinsicht (nicht ganz zu unrecht) auf Bratkartoffeln mit Spiegelei setzten und die Vätergeneration ein saftiges Steak bevorzugte, sind die meisten Bodybuilder der heutigen Tage mit dem vertrauten Anblick von Eiweißkonzentraten groß geworden. Nun liefern Bratkartoffeln und Spiegelei zwar ein von der Zusammensetzung her gutes Eiweiß aber auch eine gehörige Portion Fett und Cholesterin, und auch ein mageres Steak enthält noch reichlich Purine. Gute Eiweißpräparate bieten all solche Nachteile nicht, sie sind weitgehend frei von Fett, Cholesterin oder Purinen. Mittlerweile ist es gelungen, diese Eiweiße in ihre chemischen Bausteine zu zerlegen und - in dem Wissen um die Wirkung dieser Bausteine - diese ganz gezielt zur Sportlerernährung einzusetzen. Alle Eiweißstoffe (Proteine), wie z.B. in unseren Haaren, unserer Haut und unseren Muskeln bestehen aus sehr vielen miteinander verketteten Aminosäuren. Von den insgesamt über 100 bekannten Aminosäuren sind nicht einmal zwei Dutzend als Bestandteil dieser Eiweißstoffe von Bedeutung. Während Pflanzen und bestimmte Mikroorganismen diese Aminosäuren selbständig herstellen können, sind gerade die weiterentwickelten Lebewesen wie die Säugetiere und damit auch der Mensch auf die regelmäßige Zufuhr dieser Aminosäuren durch die Nahrung angewiesen. Ein Mangel an diesen Substanzen führt also im günstigsten Fall zu Leistungseinbußen und im ungünstigsten Fall zu Krankheit. Insbesondere die sogenannten "essentiellen" Aminosäuren Valin, Leucin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Threonin, Phenylalanin und Tryptophan sind für den menschlichen Körper unverzichtbar und müssen daher Bestandteil eines jeden guten Eiweißpräparates sein. In den meisten Fällen befinden sich die Aminosäuren hier jedoch nicht in einem freien Zustand, sondern in gebundener Form, in sogenannten Peptiden.


Peptide

Die verschiedenen Eiweißstoffe kommen dadurch zustande, daß in ihnen die Aminosäuren in jeweils unterschiedlichen Reihenfolgen verkettet sind. So entsteht z.B. durch die Verbindung zweier Aminosäuren zunächst ein sogenanntes Dipeptid. Dieses entwickelt sich durch die Anlagerung weiterer Aminosäuren zu einer regelrechten Peptidkette. Bei einer Verkettung von bis zu einschließlich neun Aminosäuren spricht man von einem Oligopeptid, bei zehn bis einhundert Aminosäuren von einem Polypeptid und bei mehr als einhundert Aminosäuren von einem Makropeptid.

Kurzkettige Peptide finden nun auch in der Sportlerernährung Anwendung, da sie relativ schnell resorbiert werden und damit dem Muskelaufbau zur Verfügung stehen. So enthält das Endprodukt der Pankreas-Proteinverdauung 1/3 freie Aminosäuren und 2/3 Oligopeptide mit zwei bis sechs Aminosäuren (Prof. Kasper). Es ist daher naheliegend, daß die Einnahme von Aminosäuren und/oder kurzkettigen Peptiden die Proteinverwertung, d.h. den Umbau von körperfremdem (Nahrungs-) Eiweiß in körpereigenes Eiweiß erleichtert. Ob man nun aber freie (d.h. in der Regel flüssige) Aminosäuren oder zumeist in Kapselform dargebotene Peptide zu sich nimmt, scheint auf den ersten Blick weniger eine wissenschaftliche als eine Geschmacksfrage zu sein, da die Dünndarmzelle sowohl Transportsysteme für Aminosäuren als auch für Oligopeptide besitzt. Wer es sich leisten kann, mag diese besondere Fähigkeit unseres Dünndarms ausnutzen und beide miteinander kombinieren oder ein Präparat wählen, welches bereits eine Kombination aus beiden enthält. Ansonsten spricht die physikalische Beschaffenheit eher dafür, die freien flüssigen Aminosäuren für eine kurze "Aufladung" während des Trainings einzusetzen, während sich die festen und meist tablettenförmigen Oligopeptide als Nahrungsergänzung bei einer ansonsten unbilanzierten Ernährung empfehlen. Im Klartext heißt dies, daß man ein im Aminosäureprofil untaugliches Wurst- oder Marmeladenbrötchen, wenn man schon nichts anderes zur Verfügung hat, durch ein paar Peptidkapseln aufbessern kann. Die Aufwertung einer "Currywurst mit Pommes" durch Peptidkapseln ist indes fraglich, denn der hohe Fettgehalt dürfte hier die Eiweißverwertung zu Fall bringen. Peptidkapseln dienen also vorrangig der Nahrungsergänzung begleitend zur normalen Ernährung oder auch als kleine Eiweißdosis "zwischendurch". Während man zur Zubereitung eines Eiweißgetränks in der Regel einigen Aufwand treiben muß, kann man ein paar Peptidkapseln bequem in der Jackentasche mit sich führen. Eine größere Dosis Eiweiß, wie sie für einen intensiven Muskelaufbau benötigt wird, wird man allerdings immer noch mit Hilfe des klassischen Proteinpulvers anrühren. Wer indes Wert auf eine möglichst schnelle Resorption legt, wird zu den reinen und flüssigen Aminosäuren greifen und diese gegebenenfalls mit einigen Peptidkapseln ergänzen.


Anabole Effekte

Vieldiskutiert ist auch der anabole (muskelaufbauende) Effekt, den Proteine, insbesondere aber bestimmte Aminosäuren haben sollen. Wenngleich wundersame Wirkungen einzelner Aminosäuren zumindest bei medizinisch vertretbaren Dosierungen eher mit Zweifel zu betrachten sind, begünstigt eine eiweißreiche Ernährung in Verbindung mit den richtigen Vitaminen allgemein eine anabole Stoffwechsellage.

Chemisch handelt es sich bei den Aminosäuren um organische Säuren (Carbonsäuren), die eine oder mehrere Aminogruppen (NH2-Gruppen) im Molekül enthalten. Je nach Position dieser Aminogruppen spricht man von Alpha-, Beta-, oder Gamma-Aminosäuren usw. Die räumliche Anordnung der Atome an dem zentralen Kohlenstoffatom teilt die Aminosäuren noch einmal in rechts- und linksgedrehte (D- und L-) Formen. Nur die L-Form ist allerdings für den Menschen verwertbar. Das hormonelle Geschehen während und nach einer anstrengenden Muskeltätigkeit spricht dafür, daß eine ausgewogene Kombination dieser Aminosäuren anabol wirken kann. Da in Zeiten intensiver Muskeltätigkeit verstärkt Katecholamine, Insulin, ACTH, Somatotropin, Thyroxin, Androgene und andere Hormone im Blut nachzuweisen sind und es sich bei diesen Stoffen z.T. um Aminosäurederivate oder um Proteine mit Hormonwirkung handelt, liegt die Vermutung nahe, daß die Einnahme leicht verdaulicher, also z.B. flüssiger Aminosäuren, die Herstellung körpereigener anaboler Hormone begünstigt. Aus diesem Grunde wird z.B. empfohlen, flüssige Aminosäuren insbesondere auf nüchternem Magen einzusetzen, vorzugsweise aber auch vor dem Schlafengehen, um die nächtliche Hormonproduktion anzuregen.


Arginin,Ornithin und Lysin

In diese Richtung weisen auch die vermuteten Wirkungsweisen einzelner, isolierter Aminosäuren. So ist z.B. das Arginin, eine besondere Aminosäure mit zusätzlichen basischen Funktionen, in erheblichem Maße an der Proteinsynthese im menschlichen Körper beteiligt, u.a. durch die Synthese und Freisetzung des Wachstumshormons der Hirnanhangdrüse, welches allerdings beim erwachsenen Menschen weniger ein Wachstum bewirkt, als daß es die Fettverbrennung beschleunigt. Auch das Sperma des Mannes enthält einen großen Prozentsatz Arginin. In ähnlicher Weise wirkt auch Ornithin, eine wasserlösliche Aminosäure, die im sogenannten Harnstoffzyklus aus Arginin entsteht. Da es aber selbst wiederum den Argininspiegel anhebt, wird es in Aminosäurepräparaten zumeist mit Arginin kombiniert. Die Einnahme von hohen Dosen reinen Ornithins (d.h. ohne andere Aminosäuren) über längere Zeit empfehle ich nach wie vor nicht, da ein Enzym im Abbau von Ornithin, die Ornithin-Decarboxylase, im Verdacht steht, krebsfördernde Eigenschaften zu besitzen. Andererseits trägt Ornithin zur Entgiftung des Körpers bei. Auch die essentielle Aminosäure Lysin ist von großer Bedeutung für die Proteinsynthese und für das Wachstum. Eine in der Dosis maßvolle Kombination aus Arginin, Ornithin und evtl. noch Lysin könnte jedoch förderlich für die Verwertung von Fettsäuren und für die Eiweißbildung sein, d.h. möglicherweise sowohl das Muskelwachstum fördern als auch die Fettverbrennung begünstigen. Herpespatienten sollten aber vor einer größeren Einnahme an reinem Arginin sicherheitshalber ihren Hausarzt befragen.


BCAA's: Leucin, Isoleucin, Valin

Auch eine Kombination der sogenannten verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAAs) Leucin, Isoleucin und Valin scheint eine positive Wirkung für den Muskelaufbau zu haben. Jedenfalls besteht unsere Muskulatur zu einem großen Teil aus ihnen. Damit eignen sie sich ebenfalls vorrangig zur Ergänzung der täglichen Ernährung, also zur Aufwertung des Aminosäureprofils.


Methionin

Die schwefelhaltige Aminosäure Methionin wird vor allem wegen ihrer lipotropen (fettauflösenden) Wirkung geschätzt und findet daher in Arzneimitteln mit entsprechender Zielrichtung Verwendung. Möglicherweise spricht auch die eine oder andere Fettleber positiv auf Methionin an.

In Deutschland ist der Vertrieb und Verkauf einzelner Aminosäuren nach wie vor durch das Arzneimittelrecht eingeschränkt, was zur Folge hat, daß etliche Aminosäuren in Reinform auf legalem Wege vorzugsweise als Inhaltsstoff einiger Lebertherapeutika in unseren Apotheken zu erhalten sind. In Anbetracht guter vollständiger und damit freiverkäuflicher Gemische aus reinen Aminosäuren und Peptiden, in denen außer Ornithin alle für den Muskelaufbau bedeutsamen Aminosäuren vorkommen, scheint ein derartiger Aufwand im Verhältnis zum erreichbaren Erfolg allerdings auch nicht geboten. Insbesondere wird man mit guten Aminosäure- oder Peptid-Gemischen eine anabole Wirkung ohne nachteilige Nebenwirkungen erzielen können.


Tryptophan

Die Konzentration der Aminosäuren im Blut schwankt im Laufe des Tages stark, je nach Anzahl, Größe und Zeit der eingenommenen Mahlzeiten. Unter anderem deshalb ist man in manchen Momenten des Tages beschwingt, konzentriert und entschlossen und in anderen Momenten entspannt oder sogar müde. Es lohnt sich deshalb, sich selbst zu beobachten, nach welcher Art von Mahlzeit und in welchem Zeitraum man ein Höchstmaß an Energie erreicht und wie lange dieser Zustand anhält. Möglicherweise enthalten bestimmte Mahlzeiten genau jene Stoffe in der richtigen Menge, die der Körper und insbesondere das Gehirn braucht, um zur Bestform aufzulaufen. Seit in den zwanziger Jahren von Loewi und Dale das Acetylcholin als Überträgersubstanz des Nervensystems entdeckt wurde, hat man insgesamt etwa 40 sogenannte Neurotransmitter gefunden, die eine unmittelbare Wirkung auf die Gehirnfunktionen haben. Eine der bekanntesten ist das Serotonin, oftmals auch pauschal als "Glückshormon" bezeichnet. Es vermittelt ein Gefühl von Wohlbefinden und Sättigung und unterstützt die Tiefschlafphasen des menschlichen Schlafes, was insbesondere für stressgeplagte Zeitgenossen von Vorteil sein kann, die zigmal in der Nacht aufwachen, zwar heftig träumen und somit zwar schlafen, aber nur noch wenige erholsame Tiefschlafphasen haben. Ein Vorläufer dieses Serotonins ist die essentielle Aminosäure Tryptophan, die in zahlreichen Nahrungsmitteln enthalten ist. Wir finden sie z.B. in Milch- und Milchprodukten, Fisch (insbesondere Salzwasserfische), Geflügel, Eiern, Rind- und Schaffleisch, aber auch in Hülsenfrüchten wie Bohnen, Linsen, Soja. Es genügt jedoch nicht, sich einfach nur Tryptophan zu besorgen, um in den siebten Himmel zu schweben. Daneben müssen fünf weitere Aminosäuren, nämlich Tyrosin, Phenylalanin, Leucin, Isoleucin und Valin zur Verfügung stehen. Diese Aminosäuren beeinflussen das Gehirn allerdings auch selbst. Zur Verarbeitung des Tryptophans muß darüber hinaus eine bestimmte Menge an Polysacchariden oder hochmolekularen Kohlenhydraten vorhanden sein. Erst eine Kombination mit Kohlenhydraten aus Brot, Mais oder z.B. Hirse mit den notwendigen Aminosäuren kann in Verbindung mit Tryptophan die positiven Wirkungen des Serotonins auslösen.


Ein Aminosäurederivat: Carnitin

In den letzten drei Jahren wird häufig die Bedeutung des Aminosäurederivats Carnitin herausgestellt, das früher mit umstrittenem Vitamincharakter als Vitamin Br oder Vitamin T in die Gruppe der Vitamine eingeordnet wurde und damit zu essentiellen Substanzen gerechnet wurde. Carnitin kann jedoch im menschlichen und tierischen Organismus synthetisiert werden und ist damit kein Vitamin. Seine zusätzliche Einnahme kann aber dennoch positive Effekte haben. Carnitin wird als Transportprotein durch die Mitochondrien eine positive Wirkung auf den Fettstoffwechsel zugeschrieben, sowie auch auf das Immunsystem (so jedenfalls die Immunologen Prof. Uhlenbruck und van Mil in HSG 4/92). Da Carnitin mittlerweile frei verkäuflich ist, kann diesmal jeder davon profitieren.

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